基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法技术

本发明专利技术公开了基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法，包括对载体颗粒进行表面粗化处理和清洗处理、利用相容性好的高分子材料对载体颗粒进行表面修饰、球磨处理、超声波均质处理、功能性粉体恒温干燥、第一功能性粉体和载体颗粒预处理体放入石墨坩埚中，第二功能性粉体覆盖住载体颗粒预处理体、制备多功能纳米颗粒胚体以及多功能纳米颗粒胚体球磨处理；通过基于纳米晶共生长技术进行生成多功能纳米颗粒，生成出的多功能纳米颗粒结构力学性能好，利用相容性好的高分子材料对载体颗粒进行表面修饰，可以有效解决不同功能的纳米材料之间的界面相容性、分散性和亲和性较差的问题，且生成的多功能纳米颗粒具有高效的抗菌、抗紫外线能力。

【技术实现步骤摘要】
基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法
本专利技术涉及高分子材料制备
，尤其涉及基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法。
技术介绍
纳米材料已经成为材料科学研究的一个重要课题，制备高纯度、高均匀性、化学组成高精确性的纳米晶体时纳米材料的前提。目前，制备纳米晶的方法主要有：(1)溶胶-凝胶法，其反应中的各组分的混合在分子间进行，因而产物的粒径小，混匀行高，反应过程易于控制，可得到一些用其他方法难以得到的产物，另外，反应是在低温下进行的，避免了高温杂相的出现，因为产物纯度较高；(2)气相法和液相法；(3)高能球磨法，通过使某些在常规条件下不能进行反应的体系在较低温度下直接进行化学反应；(4)水解法，是一种简便、经济的方法，但对水解历程和机理的研究由于实验仪器条件的限制却少见报道；(5)超分子组装，利用该方法可以得到超晶格，除保持了纳米团簇原有的特性外，还由于规则排雷的纳米团簇件的耦合作用而使得超晶格具有一些特殊的体制。但上述的用于制备纳米晶的方法均存在不能控制形貌、尺寸、结构等问题，且不同功能的纳米材料之间的界面相容性、分散性和亲和性较差，从而导致生成出的多功能纳米颗粒的力学性能较差，无法满足实际需求。因此，本专利技术提出基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法，以解决现有技术中的不足之处。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法，该生成方法通过基于纳米晶共生长技术进行生成多功能纳米颗粒，生成出的多功能纳米颗粒结构力学性能好，利用相容性好的高分子材料对载体颗粒进行表面修饰，可以有效解决不同功能的纳米材料之间的界面相容性、分散性和亲和性较差的问题，且生成的多功能纳米颗粒具有高效的抗菌、抗紫外线能力。为了实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法，包括以下步骤：步骤一：对载体颗粒进行表面粗化处理，然后将粗化后的载体颗粒进行清洗处理；步骤二：对清洗处理后的载体颗粒进行表面修饰，利用相容性好的高分子材料浸泡载体颗粒，再经过加热回流，待液体冷却至室温后离心取沉淀物，再次清洗沉淀物，然后将沉淀物分散于乙醇溶液中，得到载体颗粒悬浮液，最后载体颗粒悬浮液经蒸馏、干燥处理，得到载体颗粒预处理体；步骤三：将二氧化钛粉、石墨烯粉、氧化锌粉、甲壳素粉分别进行球磨处理，然后再混合搅拌，最后利用均质机进行超声波均质处理，得到功能性粉体；步骤四：将功能性粉体进行恒温干燥处理10-12h，干燥温度为150-180℃，然后将干燥后的功能性粉体等分为两份，标记为第一功能性粉体和第二功能性粉体；步骤五：将第一功能性粉体放入石墨坩埚中，再将载体颗粒预处理体放入石墨坩埚中，再用第二功能性粉体覆盖住载体颗粒预处理体；步骤六：将石墨坩埚放入真空加热炉中，以5℃/min的速率升温至270℃，然后保温3小时，再冷却至室温，得到多功能纳米颗粒胚体；步骤七：将多功能纳米颗粒胚体利用球磨机进行球磨处理，制成粒径大小为50nm-70nm的多功能纳米颗粒。进一步改进在于：所述步骤一中粗化处理采用800目的砂纸或打磨设备对载体颗粒进行表面打磨。进一步改进在于：所述步骤一中粗化后的载体颗粒进行清洗处理后还包括进行干燥处理，干燥温度为70℃，干燥至载体颗粒的含水率＜50ppm。进一步改进在于：所述步骤二中的相容性好的高分子材料为聚乙烯醇水溶液，聚乙烯醇水溶液与载体颗粒的质量比为3-5:1。进一步改进在于：所述步骤二中加热回流时间为4h，清洗沉淀物时，利用水和乙醇溶液交替2-3次清洗沉淀物，干燥处理温度为100-150℃，干燥时间为2-3h。进一步改进在于：所述步骤三中二氧化钛粉为金红石型二氧化钛粉，二氧化钛粉和氧化锌粉球磨处理后的粒径大小控制为20-30nm，石墨烯粉和甲壳素粉球磨处理后的粒径大小控制为10-20nm。进一步改进在于：所述步骤三中超声波均质处理时控制均质机内温度为15-25℃，压强为0.85-0.92MPa，超声波均质处理时间为10-12min。进一步改进在于：所述步骤六中冷却至室温时，控制冷却速率为10℃/min，升温、保温以及冷却过程均在氮气氛围保护下进行。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过基于纳米晶共生长技术进行生成多功能纳米颗粒，生成出的多功能纳米颗粒结构力学性能好，且通过利用相容性好的高分子材料对载体颗粒进行表面修饰，可以有效解决不同功能的纳米材料之间的界面相容性、分散性和亲和性较差的问题，纳米材料之间的界面相容性、分散性和亲和性均得到有效提升，纳米材料与载体颗粒之间的结合力高，不易出现结构破裂现象，且本专利技术方法生成的多功能纳米颗粒具有高效的抗菌、抗紫外线能力。附图说明图1为本专利技术生成方法流程示意图。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。实施例一根据图1所示，本实施例提出基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法，包括以下步骤：步骤一：对载体颗粒进行表面粗化处理，采用800目的砂纸对载体颗粒进行表面打磨，然后将粗化后的载体颗粒进行清洗处理，然后干燥处理，干燥温度为70℃，干燥至载体颗粒的含水率＜50ppm；步骤二：对清洗处理后的载体颗粒进行表面修饰，利用相容性好的聚乙烯醇水溶液浸泡载体颗粒，聚乙烯醇水溶液与载体颗粒的质量比为3:1，再经过加热回流4h，待液体冷却至室温后离心取沉淀物，利用水和乙醇溶液交替3次清洗沉淀物，然后将沉淀物分散于乙醇溶液中，得到载体颗粒悬浮液，最后载体颗粒悬浮液经蒸馏、干燥处理，得到载体颗粒预处理体，干燥处理温度为120℃，干燥时间为2.5h；步骤三：将二氧化钛粉、石墨烯粉、氧化锌粉、甲壳素粉分别进行球磨处理，然后再混合搅拌，二氧化钛粉为金红石型二氧化钛粉，二氧化钛粉和氧化锌粉球磨处理后的粒径大小控制为20nm，石墨烯粉和甲壳素粉球磨处理后的粒径大小控制为10nm，最后利用均质机进行超声波均质处理，得到功能性粉体，控制均质机内温度为20℃，压强为0.87MPa，超声波均质处理时间为12min；步骤四：将功能性粉体进行恒温干燥处理12h，干燥温度为160℃，然后将干燥后的功能性粉体等分为两份，标记为第一功能性粉体和第二功能性粉体；步骤五：将第一功能性粉体放入石墨坩埚中，再将载体颗粒预处理体放入石墨坩埚中，再用第二功能性粉体覆盖住载体颗粒预处理体；步骤六：将石墨坩埚放入真空加热炉中，以5℃/min的速率升温至270℃，然后保温3小时，再冷却至室温，得到多功能纳米颗粒胚体，冷却至室温时，控制冷却速率为10℃/min，升温、保温以及冷却过程均在氮气氛围保护下进行；步骤七：将多功能纳米颗粒胚体利用球磨机进行球磨处理，制成粒径大小为50nm的多功能纳米颗粒。实施例二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：对载体颗粒进行表面粗化处理，然后将粗化后的载体颗粒进行清洗处理；/n步骤二：对清洗处理后的载体颗粒进行表面修饰，利用相容性好的高分子材料浸泡载体颗粒，再经过加热回流，待液体冷却至室温后离心取沉淀物，再次清洗沉淀物，然后将沉淀物分散于乙醇溶液中，得到载体颗粒悬浮液，最后载体颗粒悬浮液经蒸馏、干燥处理，得到载体颗粒预处理体；/n步骤三：将二氧化钛粉、石墨烯粉、氧化锌粉、甲壳素粉分别进行球磨处理，然后再混合搅拌，最后利用均质机进行超声波均质处理，得到功能性粉体；/n步骤四：将功能性粉体进行恒温干燥处理10-12h，干燥温度为150-180℃，然后将干燥后的功能性粉体等分为两份，标记为第一功能性粉体和第二功能性粉体；/n步骤五：将第一功能性粉体放入石墨坩埚中，再将载体颗粒预处理体放入石墨坩埚中，再用第二功能性粉体覆盖住载体颗粒预处理体；/n步骤六：将石墨坩埚放入真空加热炉中，以5℃/min的速率升温至270℃，然后保温3小时，再冷却至室温，得到多功能纳米颗粒胚体；/n步骤七：将多功能纳米颗粒胚体利用球磨机进行球磨处理，制成粒径大小为50nm-70nm的多功能纳米颗粒。/n...

【技术特征摘要】
1.基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：对载体颗粒进行表面粗化处理，然后将粗化后的载体颗粒进行清洗处理；
步骤二：对清洗处理后的载体颗粒进行表面修饰，利用相容性好的高分子材料浸泡载体颗粒，再经过加热回流，待液体冷却至室温后离心取沉淀物，再次清洗沉淀物，然后将沉淀物分散于乙醇溶液中，得到载体颗粒悬浮液，最后载体颗粒悬浮液经蒸馏、干燥处理，得到载体颗粒预处理体；
步骤三：将二氧化钛粉、石墨烯粉、氧化锌粉、甲壳素粉分别进行球磨处理，然后再混合搅拌，最后利用均质机进行超声波均质处理，得到功能性粉体；
步骤四：将功能性粉体进行恒温干燥处理10-12h，干燥温度为150-180℃，然后将干燥后的功能性粉体等分为两份，标记为第一功能性粉体和第二功能性粉体；
步骤五：将第一功能性粉体放入石墨坩埚中，再将载体颗粒预处理体放入石墨坩埚中，再用第二功能性粉体覆盖住载体颗粒预处理体；
步骤六：将石墨坩埚放入真空加热炉中，以5℃/min的速率升温至270℃，然后保温3小时，再冷却至室温，得到多功能纳米颗粒胚体；
步骤七：将多功能纳米颗粒胚体利用球磨机进行球磨处理，制成粒径大小为50nm-70nm的多功能纳米颗粒。


2.根据权利要求1所述的基于纳米晶共生长技术的多功能纳米颗粒互嵌生成方法，其特征在于：所述步骤一中粗化处理采用800目的砂纸或打磨设备对载体颗粒进行表面打磨。


3.根据权利要求1所述的基于纳米晶共生长技...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，孔祥勇，张岭，
申请(专利权)人：江苏伯纳德生物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32