一种集紫外-可见-近红外光诱导的自修复纳米复合水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种集紫外‑可见‑近红外光诱导的自修复纳米复合水凝胶的制备方法，首先将贵金属纳米颗粒负载在金属氧化物表面，形成金属氧化物纳米复合材料；其次，将功能修饰体与金属氧化物纳米复合材料以动态共价键的方式复合，在可聚合单体的存在下，以金属氧化物纳米复合材料作为多功能交联剂和引发剂，在光或热的条件下发生自由基聚合反应，最终获得纳米复合水凝胶。本发明专利技术聚合过程属于均匀聚合反应，因此其内部网络结构较为均匀。而且由于功能纳米复合物的引入，这种水凝胶在近红外光、可见光以及紫外光诱导下，均能进行自修复，即具备全光谱下的自修复性能。

Preparation of self repairing nano composite hydrogel with UV visible near infrared light

The invention discloses a preparation method of self repairing nanocomposite hydrogel, which is induced by ultraviolet light and near infrared light. First, the noble metal nanoparticles are loaded on the surface of metal oxide to form a metal oxide nanocomposite. Secondly, the functional modifier and metal oxide nanocomposites are dynamically covalently covalent. In the presence of polymerizable monomers, metal oxide nanocomposites are used as multi-functional crosslinker and initiator in the presence of polymerizable monomers, and nanocomposite hydrogels are obtained at the end of light or heat. The polymerization process belongs to homogeneous polymerization, so its internal network structure is relatively uniform. In addition, due to the introduction of functional nanocomposites, the hydrogels can be self repairing under the induction of near infrared light, visible light and ultraviolet light, that is, self repair performance under the full spectrum.

【技术实现步骤摘要】
一种集紫外-可见-近红外光诱导的自修复纳米复合水凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种集紫外-可见-近红外光诱导的自修复纳米复合水凝胶的制备方法，属于纳米材料

技术介绍
水凝胶是通过亲水性的聚合物链在水溶液中交联而形成的。凝胶化的过程可以通过很多种机制实现，从聚合物链间的相互作用来分，一般分为物理交联、静电吸引交联和共价化学交联等。水凝胶由于其拥有较高的含水量，被广泛适用于许多领域，包括组织工程、药物释放、柔性电子器件和驱动器等。传统的水凝胶由于其零散且脆弱的网络结构，使得其机械性能较差、缺乏在生物方面应用的潜能。因此，开发出具有良好的机械强度和生物相容性的水凝胶已经成为研究人员的研究重点。纳米复合水凝胶是由日本科学家T.Takehisaza在2002年提出的一种新型水凝胶的概念。不同于传统的水凝胶，纳米复合水凝胶是使用纳米颗粒(粘土片)作为交联剂，聚合过程为均匀聚合，使得聚合物链的交联点在凝胶中均匀分散，并且由于无机纳米材料的引入，这种新型凝胶呈现出优异的机械性能和溶胀性能。近年来，具有自修复功能的材料做为一种新型智能材料被众多研究者关注。对于传统的水凝胶来说，由于其内部网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集紫外‑可见‑近红外光诱导的自修复纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：首先将贵金属纳米颗粒负载在金属氧化物表面，形成金属氧化物纳米复合材料；其次，将功能修饰体与金属氧化物纳米复合材料以动态共价键的方式复合，在可聚合单体的存在下，以金属氧化物纳米复合材料作为多功能交联剂和引发剂，在光或热的条件下发生自由基聚合反应，最终获得纳米复合水凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种集紫外-可见-近红外光诱导的自修复纳米复合水凝胶的制备方法，其特征在于：首先将贵金属纳米颗粒负载在金属氧化物表面，形成金属氧化物纳米复合材料；其次，将功能修饰体与金属氧化物纳米复合材料以动态共价键的方式复合，在可聚合单体的存在下，以金属氧化物纳米复合材料作为多功能交联剂和引发剂，在光或热的条件下发生自由基聚合反应，最终获得纳米复合水凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：纳米金属氧化物的表面改性及贵金属纳米颗粒的负载将表面活性剂加入纳米金属氧化物分散液中，室温下搅拌12h，得到表面改性后的纳米金属氧化物分散液；向表面改性后的纳米金属氧化物分散液中加入金属纳米颗粒的前驱体溶液，室温下搅拌1h，使得前驱体吸附在纳米金属氧化物的表面，随后加入强还原剂，室温下搅拌1h；将反应液用乙醇和蒸馏水离心清洗，得到表面负载有贵金属纳米颗粒的金属氧化物纳米复合材料；步骤2：金属氧化物纳米复合材料的表面修饰向金属氧化物纳米复合材料分散液中加入功能修饰体，室温下超声修饰，获得表面修饰后的金属氧化物纳米复合材料分散液；步骤3：原料的溶解以及水凝胶的制备在氮气保护下，向步骤2获得的表面修饰后的金属氧化物纳米复合材料中加入可聚合的单体，超声溶解，随后置于真空干燥箱中静置以除去溶液中溶解的气体；然后将反应液置于紫外灯箱中进行聚合反应，反应结束后取出并冷却至室温，即得纳米复合水凝胶。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，添加质量为纳米金属氧化物分散液质量的0.1％。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述纳米金属氧化物分散液的浓度为0.7-...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦海利，燕宇，从怀萍，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34