一种基于黑色素化学设计光热效应型自愈合水凝胶的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用黑色素化学设计制备具有较强光热效应和自修复能力的纳米复合水凝胶的方法。具体是制备聚多巴胺型纳米颗粒，并利用表面引发原子转移自由基聚合技术，首先在聚多巴胺型纳米颗粒表面接枝原子转移自由基聚合引发剂（PDA@Br），其次在其表面接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEMA），从而对聚多巴胺型纳米颗粒表面进行了功能化的修饰。由此制得的聚多巴胺型纳米复合材料（PDA@PDMAEMA）植入水凝胶制备具有较强光热效应和自修复性能的纳米复合水凝胶。

A method of self healing hydrogel based on melanin chemistry design with photothermal effect

【技术实现步骤摘要】
一种基于黑色素化学设计光热效应型自愈合水凝胶的方法
本专利技术基于黑色素化学制备聚多巴胺型纳米颗粒，并利用表面引发原子转移自由基聚合技术对其表面进行功能化修饰，将其植入水凝胶中构筑具有较强光热效应和自修复能力的纳米复合水凝胶，属于功能高分子领域。
技术介绍
水是地球上最丰富的资源之一，然而可供饮用的淡水却少之又少。淡水资源如此珍贵，却要满足地球上大部分生物的需求，加之，其中却还存在着严重的污染和浪费现象。种种因素致使淡水资源曾一度短缺。此时，唯一取之不尽用之不竭的海水资源的淡化问题就引起人们的广泛关注。对此，便产生了许多海水淡化的方法。但是，传统的方式如膜反渗透，离子交换，透析等会消耗大量的燃料，不仅浪费资源，也造成环境污染。加之部分地区虽水资源匮乏，太阳能资源却丰富。因此利用太阳能生产淡水成了减少污染降低能耗的有效途径。光热纳米材料是实现光热高效转化的关键。其转化太阳能所产生的热量可以用来驱动生产蒸汽。为了提高转化效率，不少吸光材料已经得到大量的研究。如金属材料黑镉，铜等被开发为加热流体的太阳能选择性涂料；又如多功能化的氧化钼纳米片作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于黑色素化学设计光热效应型自愈合水凝胶的方法，其特征在于，主要分为以下两个步骤：/n（1）制备表面接枝功能性聚合物的聚多巴胺型纳米颗粒（PDA@ PDMAEMA）：/n首先，利用黑色素化学设计聚多巴胺纳米颗粒（PDA），得到颗粒分明且直径为40~400纳米的黑色聚多巴胺纳米颗粒，将一定体积的氨水，乙醇和超纯水混合，在一定温度下温和搅拌20~30分钟,盐酸多巴胺溶于5~15毫升超纯水中，加入上述混合物中，反应一定时间，/n混合所需试剂按体积比氨水：乙醇：超纯水=0.1~1：2~20：5~50，/n所需盐酸多巴胺质量为0.01~2克，/n所需反应时间为12~36小时，/n所需反应温度为2...

【技术特征摘要】
1.一种基于黑色素化学设计光热效应型自愈合水凝胶的方法，其特征在于，主要分为以下两个步骤：
（1）制备表面接枝功能性聚合物的聚多巴胺型纳米颗粒（PDA@PDMAEMA）：
首先，利用黑色素化学设计聚多巴胺纳米颗粒（PDA），得到颗粒分明且直径为40~400纳米的黑色聚多巴胺纳米颗粒，将一定体积的氨水，乙醇和超纯水混合，在一定温度下温和搅拌20~30分钟,盐酸多巴胺溶于5~15毫升超纯水中，加入上述混合物中，反应一定时间，
混合所需试剂按体积比氨水：乙醇：超纯水=0.1~1：2~20：5~50，
所需盐酸多巴胺质量为0.01~2克，
所需反应时间为12~36小时，
所需反应温度为20~40摄氏度，
后处理为8000~14000转每分钟重复离心10~30分钟，用超纯水冲洗，将聚多巴胺纳米颗粒在真空下干燥；
其次，将PDA表面接枝原子转移自由基聚合引发剂（PDA@Br）：
将一定质量PDA和一定体积N,N-二甲基甲酰胺（DMF）放入烧瓶中，超声处理30~90分钟，
然后，将一定体积三乙胺（TEA）和2-溴异丁酰溴（BiBB）添加到烧瓶中，将其浸入冰浴中，将所得溶液搅拌一定时间，
所需试剂按体积比为DMF：TEA：BiBB=1~10：2~20：3~30，
所需PDA质量为0.1~3克，
所需时间为12~36小时，
所需温度为0~5摄氏度，
然后，将产物用二氯甲烷和去离子水重复洗涤最后冷冻干燥得到PDA@Br；
最后，PDA@Br表面接枝功聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEMA）：
将组分依次加入烧瓶中，一定质量的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA），PDA@Br，一定体积的2-溴代异丁酸乙酯（EBiB），一定质量的CuBr2作为催化剂，一定体积的五甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏良久，任娟娟，王文香，马安瑶，王娜，陈厚，杨丽霞，蒙延锋，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37