The invention discloses a water-soluble derivative of carbon nanotube polyamino acid, a preparation method and application thereof. The water-soluble derivatives of carbon nanotubes poly-amino acids are prepared by the reaction of carbon nanotubes (CNT) with azide compounds N3 (CH2) mSO3L or N3 (CH2) m_1COOH via azobene. The general structure formula of the derivatives is: CNT [N (CH2) mSO3L] X or CNT [N (CH2) m_1COOL] x, where CNT is multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) or single-walled carbon nanotubes (SWCNT); m=2_6; L is defined as H, NH4, Na X or CNT bonds per thousand atoms. The number of connected side chains N (CH2) mSO3L or N (CH2) M 1 COOL, when the CNT is MWCNT, x is greater than 10; when the CNT is SWCNT, x is greater than 50. The present invention provides a large-scale preparation method of water-soluble derivatives of carbon nanotubes polyamino acids functionalized with nitrogen benzenes, i.e. the nitrogen benzene multi-addition reaction method. The invention also provides the application of the water-soluble derivative of carbon nanotube polyamino acid functionalized by nitrogen benzo in the preparation of plant growth promoter. The derivative itself has good free radical scavenging effect and is used for seed treatment, and the growth promotion effect is obvious.
【技术实现步骤摘要】
碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物及其制备方法和应用
本专利技术属于碳纳米材料领域，涉及一类表面氮宾功能化的碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
碳纳米管(CNT)作为一种碳的同素异形体，是继发现C60之后，1991年日本科学家发现的另一种全新碳结构。CNT可看作由石墨烯片卷曲成管状结构，其中碳原子形成sp2杂化的高度离域大π键。由石墨烯卷成的单层结构称作单壁碳纳米管(SWCNT)，典型直径为0.6-2nm，而多层结构的多壁碳纳米管(MWCNT)直径可达几百纳米。由于CNT物化性质独特，使其在物理、化学、生物领域极具应用潜力，如：可用于生物传感器、药物载体、及其它电子材料。CNT在植物上的应用成为近年来兴起的CNT应用研究新领域。近期国内外发表的文献表明，在体外培养条件下CNT对植物存在有益的刺激和影响；CNT纳米粒可阻碍植物对除草剂、杀虫剂、肥料和基因的吸收；低浓度CNT能促进愈伤组织发芽率、芽长、叶数、不定根数、根长等的增加，还能够影响植物组织中营养物质的运输及根际土壤菌群丰度。研究还发现MWCNT可以刺激离体水稻细胞中ROS防御反应的产生，影...
【技术保护点】
1.一种表面氮宾功能化的碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物，其由碳纳米管(CNT)与叠氮化合物N3(CH2)mSO3L或N3(CH2)m‑1COOH通过氮宾反应制得，其结构通式为：CNT[N(CH2)mSO3L]x或CNT[N(CH2)m‑1COOL]x其中，CNT为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管；m＝2‑6；L为H、NH4、Na或K；x定义为CNT中每千个碳原子键连的侧链N(CH2)mSO3L或N(CH2)m‑1COOL的数目，所述的CNT为多壁碳纳米管时，x≥10；所述的CNT为单壁碳纳米管时，x≥50。
【技术特征摘要】
1.一种表面氮宾功能化的碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物，其由碳纳米管(CNT)与叠氮化合物N3(CH2)mSO3L或N3(CH2)m-1COOH通过氮宾反应制得，其结构通式为：CNT[N(CH2)mSO3L]x或CNT[N(CH2)m-1COOL]x其中，CNT为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管；m＝2-6；L为H、NH4、Na或K；x定义为CNT中每千个碳原子键连的侧链N(CH2)mSO3L或N(CH2)m-1COOL的数目，所述的CNT为多壁碳纳米管时，x≥10；所述的CNT为单壁碳纳米管时，x≥50。2.如权利要求1所述的表面氮宾功能化的碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物，其特征在于：所述的CNT为单壁碳纳米管时，x＝100-200。3.如权利要求1所述的表面氮宾功能化的碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物，其特征在于：所述的CNT为多壁碳纳米管时，x＝20-50。4.如权利要求1-3之一所述的表面氮宾功能化的碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物，其特征在于：所述的叠氮化合物为2-叠氮基乙基磺酸、2-叠氮基乙酸、3-叠氮基丙酸或6-叠氮基己酸。5.一种如权利要求1所述的表面氮宾功能化的碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物的制备方法，其特征在于：当所述的表面氮宾功能化的碳纳米管聚氨基酸水溶性衍生物的结构通式为CNT[N(CH2)mSO3L]x或CNT[N(CH2)m-1COOL]x，其中L为H时，所述的制备方法包括如下步骤：(1)将CNT粉末与叠氮化合物N3(CH2)mSO3H或N3(CH2)m-1COOH分别加入反应容器，CNT粉末与叠氮化合物的投料质量比为1：25-500，NMP作反应溶剂，氮气保护，机械搅拌混合；(2)两种反应物充分混合后开始缓慢升温至110-150℃，保温12-72小时，停止加热；(3)加入有机溶剂A，使反应混合物固液分离，固体继续用有机溶剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：何睿，雷彩燕，刘艳杰，臧振锋，邰付菊，毋青男，王合中，李玥，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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