一种水溶性多巴胺低聚物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于空气净化技术领域，具体涉及一种水溶性多巴胺低聚物，利用酸猝灭原理控制多巴胺单体聚合而成，且所述多巴胺低聚物属于质子化低聚合度多巴胺，有效解决了现有多巴胺聚合方法可控性差的问题

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性多巴胺低聚物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于空气净化
，具体涉及一种水溶性多巴胺低聚物及制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]空气净化剂是指专业用于清除空气中有害气体分子的一类液体喷雾产品，涉及的有害分子主要有甲醛
、
苯系物
、
胺类化合物
、
硫化氢
、
有机溶剂分子等
。
由于环境中经常同时出现多种类有害气体分子，这导致当前市场上的大多净化产品难以应对
。
针对这种情况，人们往往使用多种品牌产品，利用不同净化剂的互补效应来达到空气净化的目的，常常取得了较好的效果
。
但是不同原理的产品混合相容性差
。
因此，研制一种能覆盖常见有害气体分子的空气净化剂不仅必要而且迫切
。
[0003]研制空气净化剂的关键在于合成出一种与常见有害气体分子结合力强的材料，通过分解
、
熬合
、
包裹等作用将有害分子去除
。
当前，最为常见的净化材料是光触媒，主要通过二氧化钛等纳米粒子的光催化作用分解空气中有害分子
。
在光照下，光触媒可以有效的催化分解甲醛分子，但是对于更为稳定的苯系物和臭味分子效果则不甚理想
。
同时，光触媒属于纳米材料，活性较高，接触和吸入肺部均会损伤人员身体
(Small 2020,16,1907690)。
有报道称二氧化钛在光作用下可以催化氮气转化为硝酸盐，进入环境中会对人体产生毒害，如导致儿童的“蓝色婴儿综合症”，进而产生环境污染问题
(Nature Communications,2013,4,2249)。
近年来，植物精油被广泛用于配制空气净化剂，然在空气中容易氧化变色，飘落室内物品上若不及时擦除，一旦成膜难以去除，使其应用范围受到一定的限制
。
[0004]多巴胺聚合物分子结构中含有多种官能团
(
羟基
、
氨基
、
邻苯二酚基等
)
，黏附性很强，几乎可以黏附在绝大部分有机或无机物表面，说明了多巴胺聚合物与许多官能团和分子具有较强的结合力
。
由于这种强粘附特性，多巴胺聚合物被广泛应用于仿生材料
、
涂料
、
医药
、
表面改性等许多领域
。
然而，到目前为止，多巴胺聚合物在空气净化领域的潜能仍未被挖掘，主要原因在于多巴胺聚合过程可控性差，容易过度聚合形成不溶性高聚合度固体产物，目前仍缺乏能有效控制分子量分布的多巴胺聚合物制备方法
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种水溶性多巴胺低聚物，解决了多巴胺聚合过程中分子量难以控制的问题，利用酸中和降低多巴胺的反应活性，实现猝灭聚合反应
、
控制聚合物分子量的目的，从而达到多巴胺低聚物的制备
。
[0006]为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种水溶性多巴胺低聚物，由多巴胺单体聚合而成，且所述多巴胺低聚物属于质子化低聚合度多巴胺
。
[0008]所述多巴胺低聚物的分子量为
1000
‑
20000。
[0009]所述多巴胺低聚物的制备方法，包括如下步骤：
[0010]步骤1，将多巴胺盐酸盐加入到水中，搅拌溶解得到澄清溶液
A
；
[0011]步骤2，向溶液
A
中依次加入碱，搅拌至溶解；
[0012]步骤3，搅拌聚合一段时间后加入酸猝灭终止聚合；
[0013]步骤4，过滤去除不溶性固体产物，滤液经冷冻干燥，得到水溶性多巴胺低聚物粉末
。
[0014]所述步骤1中，溶液
A
的浓度为1‑
100mg/L。
[0015]所述步骤2中，碱为氢氧化钠
、
氨水
、
乙二胺
、
碳酸钠
、
碳酸氢钠
、
碳酸钾，且碱与步骤1中所述多巴胺盐酸盐的质量比为
1:1
‑5；
[0016]所述步骤3中，聚合时间为5‑
30min
；
[0017]所述步骤3中，酸为盐酸
、
醋酸
、
磷酸
、
草酸
、
酒石酸
、
柠檬酸，且酸与步骤2中所述碱的质量比为
1:1
‑
3。
[0018]所述多巴胺低聚物用于空气净化剂，且该空气净化剂由多巴胺低聚物溶于水制得
。
[0019]所述空气净化剂中，多巴胺低聚物的质量浓度为
0.1
‑2％
。
[0020]所述多巴胺低聚物分子量较低，水溶性好，能与水配制成多种浓度的透明溶液，具有环保安全
、
绿色低毒等优点
。
所述多巴胺低聚物富含羟基
、
氨基
、
邻苯二酚基等官能团，与许多亲水疏水表面亲和力强，同时能够粘附甲醛
、TVOC、
苯系
、
有机溶剂等多种有机分子
。
加入碱的作用是为聚合反应提供碱性环境
。
加入酸的目的是使反应环境转变为酸性，从而终止多巴胺低聚物继续聚合形成不溶性高聚物，并且加入的酸可以使多巴胺低聚物质子化形成阳离子，增加其水溶性
。
所述多巴胺低聚物可与水配制成喷雾型空气净化剂，适用于室内空间
、
办公室
、
厂房
、
车内
、
养殖场
、
卫生间等密闭环境的甲醛
、TVOC、
臭气等气体分子高效清除
。
[0021]从以上描述可以看出，本专利技术具备以下优点：
[0022]1.
本专利技术解决了多巴胺聚合过程中分子量难以控制的问题，利用酸中和降低多巴胺的反应活性，实现猝灭聚合反应
、
控制聚合物分子量的目的，从而达到多巴胺低聚物的制备
。
[0023]2.
本专利技术提供的制备方法操作过程简单
、
易放大规模生产等特点，同时该方法中的多巴胺聚合物分子量可控性强
。
[0024]3.
本专利技术制备的多巴胺低聚物富含羟基
、
氨基
、
邻苯二酚基等官能团，与甲醛
、
苯系物
、
胺类化合物
、
硫化氢
、
有机溶剂分子等大部分有害气体分子间的粘附力强，可以通过粘附
、
分解
、
包裹等方式去除多种有害本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水溶性多巴胺低聚物，其特征在于：所述多巴胺低聚物由多巴胺单体聚合而成，且所述多巴胺低聚物属于质子化低聚合度多巴胺
。2.
根据权利要求1所述的水溶性多巴胺低聚物，其特征在于：所述多巴胺低聚物的分子量为
1000
‑
20000。3.
根据权利要求1所述的水溶性多巴胺低聚物，其特征在于：所述多巴胺低聚物的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将多巴胺盐酸盐加入到水中，搅拌溶解得到澄清溶液
A
；步骤2，向溶液
A
中依次加入碱，搅拌至溶解；步骤3，搅拌聚合一段时间后加入酸猝灭终止聚合；步骤4，过滤去除不溶性固体产物，滤液经冷冻干燥，得到水溶性多巴胺低聚物粉末
。4.
根据权利要求3所述的水溶性多巴胺低聚物，其特征在于：所述步骤1中，溶液
A
的浓度为1‑
100mg/L。5.
根据权利要求3所述的水溶性多巴胺低聚物，其特征在于：所述步骤2中，碱为氢氧化钠
、
氨水

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佑剑，谢阿明，
申请(专利权)人：绍兴道普新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：