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一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法技术

技术编号:27221177 阅读:27 留言:0更新日期:2021-02-04 11:40
本发明专利技术提供了一种具有反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法,包括:提供未经表面改性与表面修饰的聚苯乙烯微球的水分散液;将锌盐加入所述的聚苯乙烯微球分散液中,升温至35~95℃,加入碱反应不少于30分钟,经离心、洗涤,得到蓝莓型结构的聚苯乙烯/氧化锌复合粒子;在聚苯乙烯/氧化锌复合粒子的水分散液中加入铈盐,升温至35~95℃后,加入沉淀剂反应不少于30分钟,得到聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子;以上述所制备的复合粒子为模板,通过特定溶剂溶解或高温煅烧除去聚苯乙烯微球,得到反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球。氧化锌/氧化铈中空微球中氧化锌纳米粒子粒径与数量、氧化铈壳层的厚度及组成具有可控性。控性。

【技术实现步骤摘要】
一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法


[0001]本专利技术属于功能性纳米复合材料
,具体涉及到一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法。

技术介绍

[0002]皮肤老化或皮肤疾病产生的主要原因之一是紫外线的强烈照射,而正确使用防晒类产品是防止上述问题产生的有效手段。氧化锌纳米粒子是一种非常重要且广泛使用的物理防晒剂。但由于粒子之间存在较强的范德华力以及较高的表面能,氧化锌纳米粒子容易发生团聚而使其原有的紫外屏蔽性能降低。与此同时,与微米级氧化锌相比,氧化锌纳米粒子在紫外线照射下产生活性氧(ROS)的能力增强,过多的ROS会导致细胞死亡。
[0003]目前,反蓝莓型结构的中空微球方面的研究较多,但是组成同时涉及氧化锌和二氧化铈,即将氧化锌纳米粒子固定在二氧化铈中空微球的壳层内表面还未见报道。为了将多个纳米粒子引入到中空结构的内部,最常用的方法是牺牲模板法,该方法涉及将纳米粒子和壳层材料连续沉积到模板上,然后选择性去除模板以获得中空结构。尽管如此,为了使纳米粒子和壳层材料成功地沉积到模板的表面,对模板进行表面预处理是一项必不可少的工作,而且这也被认为是牺牲模板法中最关键的步骤。但是,表面预处理使得整个制备过程变得更加复杂、所得材料的结构可控性差以及产率低下。
[0004]因此,本领域亟需一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法,且工艺需要简单有效,能适合工业化生产。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]本专利技术的目的在于提出一种简单、高效的制备反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的新方法。无需对聚苯乙烯微球及中间产物聚苯乙烯/氧化锌复合粒子进行任何预先的表面改性与修饰,达到简化过程、降低成本的目的。
[0007]为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法,包括,采用未经表面改性与表面修饰的聚苯乙烯微球的水分散液;将锌盐加入所述聚苯乙烯微球的水分散液中,升温至35~95℃后,加入碱反应不少于30分钟的时间,经离心、洗涤,得到蓝莓型结构的聚苯乙烯/氧化锌复合粒子;在蓝莓型结构的聚苯乙烯/氧化锌复合粒子的水分散液中加入铈盐,升温至35~95℃后,加入沉淀剂反应不少于30分钟,得到聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子;将聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子通过特定溶剂溶解或高温煅烧除去聚苯乙烯微球,得到反蓝莓结构的氧化锌/氧化铈中空微球。
[0008]作为本专利技术所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选
方案,其中:所述聚苯乙烯微球粒径不小于200纳米;优选地,聚苯乙烯微球粒径为1000~2000纳米。
[0009]作为本专利技术所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案,其中:所述锌盐为乙酸锌、硫酸锌、硝酸锌、碳酸锌或氯化锌中的一种,优选为乙酸锌;所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、尿素、六亚甲基四胺或氨水中的一种。
[0010]作为本专利技术所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案,其中:所述锌盐与碱的摩尔比为1:0.25~4。
[0011]作为本专利技术所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案,其中:在聚苯乙烯/氧化锌复合粒子中,氧化锌的含量为聚苯乙烯微球质量的3~60%,优选为25%。
[0012]作为本专利技术所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案,其中:所述铈盐为硝酸铈、硫酸铈、碳酸铈、醋酸铈或水合乙酰丙酮化铈中的一种,优选为硝酸铈;所述沉淀剂为尿素、六次甲基胺、磷酸三甲酯、草酸二甲酯、硫酸二甲酯、氨基磺酸、硫代乙酞胺、氨水、氢氧化钠或6-氨基己酸中的一种。
[0013]作为本专利技术所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案,其中:所述铈盐与沉淀剂的摩尔比为1:0.25~4。
[0014]作为本专利技术所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案,其中:在聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子中,氧化铈含量为聚苯乙烯/氧化锌复合粒子的250~600%,优选为300%。
[0015]作为本专利技术所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案,其中:所述煅烧,温度为350~1000℃。
[0016]本专利技术的另一个目的是,提供一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法制得的产品,在所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球产品中,粒径为10~100纳米的氧化锌粒子负载在氧化铈中空微球壳层的内表面,氧化铈壳层厚度为20~200纳米。
[0017]本专利技术有益效果:
[0018](1)本专利技术提供一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法无需对作为模板微球的聚苯乙烯微球以及中间产物聚苯乙烯/氧化锌复合粒子预先进行特定的表面修饰和表面改性,避免了传统工艺中,对模板进行表面预处理造成的制备过程复杂的缺陷,无需对聚苯乙烯微球及中间产物聚苯乙烯/氧化锌复合粒子进行任何预先的表面改性与修饰,是一种简单、高效的制备反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的新方法。
[0019](2)本专利技术反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法,实现对中空微球组成、结构和形态的可控,通过调节多种制备条件获得具有不同氧化锌纳米粒子粒径与数量、氧化铈壳层的厚度及组成的反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球,实现对反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球组成、结构与形态的进一步调控。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0021]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术,但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广,因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0022]其次,此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0023]实施例1
[0024](1)聚苯乙烯微球分散液的制备
[0025]将0.2g预先溶解在20g苯乙烯中的偶氮二异丁腈与3.5g溶解在160mL异丙醇中的聚乙烯吡咯烷酮一起加入到配备有机械搅拌器,回流冷凝管和氮气入口的四口烧瓶中。将该混合溶液在氮气气氛下升至70℃,引发聚合过程。24小时后,将反应混合物冷却至室温,通过离心收集合成的聚苯乙烯微球,并重新分散于去离子水中本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法,其特征在于:包括,采用未经表面改性与表面修饰的聚苯乙烯微球,用水配制成聚苯乙烯微球分散液;将锌盐加入所述聚苯乙烯微球分散液中,升温至35~95℃后,加入碱反应不少于30分钟,经离心、洗涤,并再分散于水中,得到蓝莓型结构的聚苯乙烯/氧化锌复合粒子分散液;在蓝莓型结构的聚苯乙烯/氧化锌复合粒子分散液中加入铈盐,升温至35~95℃后,加入沉淀剂反应不少于30分钟,经离心、洗涤,得到聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子;将聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子通过特定溶剂溶解或高温煅烧除去聚苯乙烯微球,得到反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球。2.根据权利要求1所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法,其特征在于:所述聚苯乙烯微球粒径不小于200纳米;优选地,聚苯乙烯微球粒径为1000~2000纳米。3.根据权利要求1所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法,其特征在于:所述锌盐为乙酸锌、硫酸锌、硝酸锌、碳酸锌或氯化锌中的一种,优选为乙酸锌;所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、尿素、六亚甲基四胺或氨水中的一种。4.根据权利要求1所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法,其特征在于:所述锌盐与碱的摩尔比为1:0.25~4。5.根据权利要求1所述反蓝莓型结...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈凤凤丁宁胡晓峰李云兴杨成顾志国
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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