纳米微球和基于非极性分子的纳米微球水相分散液的制备制造技术

本发明专利技术涉及一种纳米微球和基于非极性分子的纳米微球水相分散液的制备，纳米微球是由CIAA在水相中通过自组装形成；CIAA由1个含亲水性官能团的组装子和1～2个非极性限制组装子化学键接而成；组装子是具有平面共轭结构的基团；非极性限制组装子是具有纳米尺寸三维结构的基团，或者是能够在水相中由于疏水作用团缩成纳米尺寸三维结构的基团；分散液的制备：先将CIAA溶于四氢呋喃中，形成CIAA/四氢呋喃溶液，再向溶液中加入超纯水，得到胶体，最后通过透析的方法除去胶体中的四氢呋喃，得到浓度为0.1～2mg/mL的基于非极性分子的纳米微球水相分散液。本发明专利技术的基于非极性分子的纳米微球水相分散液的制备过程简单，不需要有微球基体的合成，而是通过分子自组装形成微球。而是通过分子自组装形成微球。而是通过分子自组装形成微球。

【技术实现步骤摘要】
纳米微球和基于非极性分子的纳米微球水相分散液的制备


[0001]本专利技术属于纳米微球水相分散液制备
，涉及一种纳米微球和基于非极性分子的纳米微球水相分散液的制备。

技术介绍

[0002]纳米微球是一种粒径在5纳米到1000微米的小颗粒，作为液晶间隔物、药物载体、酶载体等，它的应用非常广泛。现有纳米微球的制备方法多样，其中水作为分散介质制备纳米微球是一种重要的制备方法。水作为分散剂价格低廉，对环境无污染，绿色环保。但是，现有的纳米微球的制备方法中均需要添加入使得分子稳定分散在水相中的助剂(表面活性剂)，而表面活性剂往往具有双亲结构；或者构成纳米微球的分子本身具有双亲结构(CN201710023290.5一种多吡啶萘酰亚胺荧光树形分子及其制备方法和应用；CN201710158228.7一种尺寸可调的苝酰亚胺类多功能纳米颗粒及其制备与应用)。特别是在疏水纳米微球的制备过程中，双亲结构的分散助剂是其稳定分散在水相中的关键(CN201810689542.2一种基于聚集诱导发光材料的纳米微球及制备方法和应用；CN201110387145.8一类可聚合荧光染料、其制备方法及应用；CN201810742582.9一种荧光磁性微球的制备方法；CN201310048740.8含有疏水夹层的量子点纳米颗粒及其制备方法；CN201210436603.7一种使疏水性纳米颗粒同时实现水相转移与细胞核靶向性的方法)。另一方面，实现纳米颗粒的水相分散也是其应用的重要步骤，双亲分子组成的纳米颗粒分散在水相中较为容易(CN201310553560.5一种单分子荧光聚合物胶束及其作为pH探针的应用；CN201910467076.8一种光控荧光聚合物纳米粒子的制备及其应用方法)，但是疏水的纳米颗粒在水相中的均匀分散较为困难，需要助剂的帮助，而现有分散方法中主要是通过加入表面活性剂分散疏水纳米颗粒(CN201110342740.X一种疏水有机染料纳米颗粒的水相分散方法；CN201110353986.7一种水相分散波长可调的染料纳米颗粒制备方法)；或将疏水纳米颗粒表面改性(CN201710961337.2一种易于在水相分散的疏水性磁性纳米颗粒的制备方法)。
[0003]在高浓度的疏水颗粒的水相分散液的制备中，不仅需要各种种类稳定剂的加入，甚至还需要加入机械(匀质机、高速匀质机、高压匀质机、超声波、滚球磨碎机或介质研磨等)帮助分散液形成。而通过以上手段得到的分散液均为产生乳化效果，分散液浓度较高。
[0004]含表面活性剂废水的大量排放不仅直接危害水生环境，杀死环境中微生物，抑制了其它有毒物质的降解，同时还会导致水中溶解氧的减少，尤其含氮、磷的表面活性剂会造成水体富营养化。当进入污水处理厂污水中的表面活性剂达到一定浓度时，会影响曝气、沉淀、污泥硝化等诸多过程。土壤中残留的表面活性剂对土壤微生物的生长有一定影响。此外，有的表面活性剂在土壤中的吸附能力很弱，其向下迁移污染地下水的潜在危害性也是不容忽视的。使用化学表面活性剂进行环境修复的同时，表面活性剂也不可避免地残留于环境中。所以对于环境以及土壤的保护需要实现疏水颗粒无表面活性剂的水相分散。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种纳米微球和基于非极性分子的纳米微球水相分散液的制备。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种纳米微球，是由CIAA(空穴诱导水相组装分子)在水相中通过自组装形成(CIAA在水相中之所以能够自组装一方面由于CIAA分子的组装子之间具有强烈的π
‑
π相互作用，由π
‑
π相互作用驱动分子发生组装，另一方面，由于CIAA分子是非极性的，完全疏水的，在疏水效应下CIAA分子会发生聚集)；CIAA由1个含亲水性官能团的组装子和1～2个非极性限制组装子化学键接而成，且CIAA为非极性；
[0008]所述组装子是具有平面共轭结构的基团，具体为(萘酰亚胺基团，其中的亲水性官能团为酰亚胺官能团)、(苝酰亚胺衍生物基团，其中的亲水性官能团为酰亚胺官能团)、(萘酰亚胺衍生物基团，其中的亲水性官能团为酰亚胺官能团)
[0009][0009]其中*为化学键接位置；
[0010]所述非极性限制组装子是具有纳米尺寸三维结构的基团，或者是能够在水相中由
于疏水作用团缩成纳米尺寸三维结构的基团；
[0011]所述具有纳米尺寸三维结构的基团为其中，*为化学键接位置，R为异丁基或异辛基，R1和R2各自独立地选自碳原子数小于20的烷基链。
[0012]作为优选的技术方案：
[0013]如上所述的一种纳米微球，所述能够在水相中由于疏水作用团缩成纳米尺寸三维结构的基团是6个碳以上的烷基链(因为烷基链是疏水的，在水中会因为疏水作用造成团缩，6个碳以上可以团缩成三维结构)。
[0014]本专利技术还提供了基于非极性分子的纳米微球水相分散液的制备方法，先将CIAA溶于四氢呋喃(THF，所选溶剂需要与水互溶并且能够溶解CIAA分子)中，形成均匀的CIAA/四氢呋喃溶液，再向CIAA/四氢呋喃溶液中迅速(5～10s内)加入超纯水(做实验的时候为保持实验的严谨，排除水中其他离子的影响，所以选择超纯水，如不考虑其他离子的影响，也可以不选择超纯水)，得到胶体，最后通过透析的方法除去胶体中的四氢呋喃，得到所述基于非极性分子的纳米微球水相分散液；
[0015]CIAA在水相中通过自组装形成纳米微球；CIAA由1个含亲水性官能团的组装子和1～2个非极性限制组装子化学键接而成，且CIAA为非极性；
[0016]所述组装子为
[0017][0017]其中*为化学键接位置；所述非极性限制组装子是具有纳米尺寸三维结构的基团，或者是能够在水相中由于疏水作
用团缩成纳米尺寸三维结构的基团；
[0018]所述具有纳米尺寸三维结构的基团为其中，*为化学键接位置，R为异丁基或异辛基，R1和R2各自独立地选自碳原子数小于20的烷基链；
[0019]CIAA与四氢呋喃的质量体积比为1mg:1mL～10mg:1mL，CIAA/四氢呋喃溶液与超纯水的体积比为1:5～1:10；
[0020]所述基于非极性分子的纳米微球水相分散液的浓度为0.1～2mg/mL。
[0021]作为优选的技术方案：
[0022]如上所述的方法，通过透析的方法除去胶体中的四氢呋喃具体为：将胶体转移到截留分子量>500的透析袋中，用纯水透析胶体，分别在透析开始后1.5h、4h和8h更换透析用纯水，每次透析用纯水与分散液的体积比均为2000～4000:11，24h后透析结束。
[0023]如上所述的方法，基于非极性分子的纳米微球水相分散液中的颗粒粒径为50～200nm，多分散指数为0.1～0.7(纳米微球的分散指数较小，说明尺寸的分布较为均匀)，颗粒粒径和多分散指数通过动态激光光散射(DLS)测试方法测得，测试温度为25～30℃，测试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米微球，其特征在于：是由CIAA在水相中通过自组装形成；CIAA由1个含亲水性官能团的组装子和1～2个非极性限制组装子化学键接而成，且CIAA为非极性；所述组装子为所述组装子为所述组装子为其中*为化学键接位置；所述非极性限制组装子是具有纳米尺寸三维结构的基团，或者是能够在水相中由于疏水作用团缩成纳米尺寸三维结构的基团；所述具有纳米尺寸三维结构的基团为其中，*为化学键接位置，R为异丁基或异辛基，R1和R2各自独立地选自碳原子数小于20的烷基链。2.根据权利要求1所述的一种纳米微球，其特征在于，所述能够在水相中由于疏水作用团缩成纳米尺寸三维结构的基团是6个碳以上的烷基链。3.基于非极性分子的纳米微球水相分散液的制备方法，其特征在于：先将CIAA溶于四氢呋喃中，形成CIAA/四氢呋喃溶液，再向CIAA/四氢呋喃溶液中加入超纯水，得到胶体，最后通过透析的方法除去胶体中的四氢呋喃，得到所述基于非极性分子的纳米微球水相分散液；CIAA在水相中通过自组装形成纳米微球；CIAA由1个含亲水性官能团的组装子和1～2
个非极性限制组装子化学键接而成，且CIAA为非极性；所述组装子为所述组装子为所述组装子为其中*为化学键接位置；所述非极性限制组装子是...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珈，孙宾，纪晓寰，詹伟东，赵浩儒，沈丽，
申请(专利权)人：上海慧翌新材料科技有限公司东华大学，
类型：发明
国别省市：