【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材料，具体涉及一种基于gma单体乳液聚合的janus颗粒及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，新型janus材料因其独特的性能而备受关注。在形态和结构方面，janus材料由于其不对称性而表现出独特的空间位阻效应，可用于研究界面中的自组装行为；在成分和性质方面，janus材料可同时表现出双重甚至相反的性质，如疏水性和亲水性、负电荷和正电荷、非磁性和磁性以及极性和非极性，从而具有多重功能性并能适应复杂多变的应用环境。由于janus材料独特的表面化学成分和几何结构，再加上各向异性性质和取向，而广泛应用于分析化学、医学免疫学、生物工程、信息技术、微电子技术等领域。
2、目前，janus颗粒的制备方法主要有界面保护法、乳液聚合法、微流体法、自组装法、相分离法及其他方法等。其中，乳液聚合法是目前较为常用的合成方法之一，乳液聚合是在表面活性剂作为乳化剂的作用下，结合机械搅拌，利用不同单体在两相中分别进聚合的反应。在乳液聚合中，首先可以通过简单的溶剂蒸发，可使两种不同聚合物发生相分离，从而得到janus粒子。但是这种方法制备的微球产率较低，制备过程中使用的溶剂毒性大、易对环境产生污染。除此之外，在乳液聚合中聚合物与聚合物的不相容性会产生不对称颗粒。种子乳液聚合也是乳液聚合法的一种，其反应场所一般在种子内部，通过控制溶胀微球内交联网络结构的相分离可以实现不同结构微球的制备。尽管这种janus粒子的方法效率高，但操作步骤较为繁琐，且形貌难以控制。
3、随着乳状液制备技术的发展，以乳液液滴模板为制备ja
技术实现思路
1、针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种基于gma单体乳液聚合的janus颗粒及其制备方法和应用；本专利技术首先基于甲基丙烯酸缩水甘油酯(gma)单体一步合成形貌和结构精细可控的功能性复合颗粒，再基于该功能性复合颗粒制备出两亲性的pfc-pgma-nh2janus颗粒；所述方法制备的颗粒拓扑结构可精确调控，并且工艺简单、成本低廉、环境友好；所述pfc-pgma-nh2 janus颗粒有望用于蛋白质固定化以及界面生物催化，具有很好的实用性。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术采用了以下技术手段：
3、本专利技术首先制备了一种pfc-pgma复合颗粒，所述pfc-pgma复合颗粒呈球状，球状外侧有明显的相界线，一侧包含碳氟键，另一侧包含环氧基团；所述pfc-pgma复合颗粒基于甲基丙烯酸缩水甘油酯-全氟癸基丙烯酸酯复合乳液聚合得到；
4、所述pfc-pgma复合颗粒的制备包括如下步骤：
5、(1)将甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液和1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯溶液均匀混合，得到体系的分散相；
6、将sds和zonyl fs-300溶于去离子水，搅拌混合均匀，得到体系的连续相；
7、将分散相和连续相搅拌混合均匀得到复合乳液；
8、(2)将复合乳液加入到光化学反应仪中，紫外光固化反应，反应结束后离心、洗涤，干燥，得到pfc-pgma复合颗粒。
9、优选地，步骤(1)中，甲基丙烯酸缩水甘油酯和1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯的体积比为1：1～9；sds和zonyl fs-300的用量比为0.001～0.07wt％:0.001～0.03wt％。
10、优选地，步骤(2)中，所述分散相和连续相的体积比为100:1000μl；所述紫外光固化反应的时间为5～30min。
11、本专利技术还提供了基于pfc-pgma复合颗粒制备的pfc-pgma-nh2 janus颗粒，所述pfc-pgma-nh2 janus颗粒呈球状，球状外侧有明显的相界线，一侧包含碳氟键，另一侧富含氨基基团。
12、优选地，所述pfc-pgma-nh2 janus颗粒的制备方法包括：
13、将pfc-pgma复合颗粒分散在nh3·h2o溶液中，超声分散后油浴反应，反应结束后，离心，洗涤，干燥，得到pfc-pgma-nh2 janus颗粒。
14、优选地，所述pfc-pgma复合颗粒和nh3·h2o溶液的用量比为100～500mg：5-20ml；所述nh3·h2o溶液的质量分数为25～28wt％；
15、所述油浴反应的加热温度为50～80℃；加热时间为1～6h。
16、本专利技术还提供了pfc-pgma-nh2 janus颗粒在油水乳化中的应用；具体的，所述pfc-pgma-nh2 janus颗粒、油和水用量比为1～10mg：1ml：2～9ml。
17、本专利技术还提供了一种pfc-pgma-nh2@au janus催化剂，所述催化剂呈现球状，球状外侧有明显的相界线，一侧包含碳氟键，另一侧包含金纳米颗粒。
18、优选地，上述催化剂的制备方法包括：
19、(1)将pfc-pgma-nh2 janus颗粒超声分散到乙醇中，然后向其中加入haucl4溶液，混合均匀后离心取沉淀物；
20、(2)将沉淀物分散在乙醇中，并加入nabh4冰水溶液得到混合液，将混合液在摇晃条件下反应，反应结束后离心，洗涤，干燥，得到pfc-pgma-nh2@au janus催化剂。
21、优选地，步骤(1)中，所述pfc-pgma-nh2 janus颗粒、乙醇和haucl4溶液的用量比为90～100mg：1～20ml：1～20ml；所述haucl4溶液浓度为0.05-0.15mol/l；
22、步骤(2)中，所述pfc-pgma-nh2 janus颗粒和nabh4冰水溶液的用量比为90～110mg：0.5～2ml；所述nabh4溶液浓度0.05～0.15mol/l；
23、所述反应的时间为1～12h。
24、本专利技术还提供了所述pfc-pgma-nh2@au janus催化剂在催化硝基化合物还原中的应用。
25、优选地，所述硝基化合物包括4-硝基苯酚(4-np)或4-硝基苯甲醚。
26、优选地，当硝基化合物为4-硝基苯酚(4-np)时，所述催化反应包括：
27、将pfc-pgma-nh2@au janus催化剂加入到4-硝基苯酚的溶液中，超声分散均匀，然后加入nabh4溶液进行反应。反应结束后，将pfc-pgma-nh2@au janus催化剂用乙醇、去离子水洗涤干燥进行循环利用。
28、其中，所述pfc-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PFC-PGMA复合颗粒的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的PFC-PGMA复合颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，甲基丙烯酸缩水甘油酯和1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯的体积比为1：1～9；SDS和Zonyl FS-300的用量比为0.001～0.07wt％:0.001～0.03wt％。
3.根据权利要求1所述的PFC-PGMA复合颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述分散相和连续相的体积比为100:1000μL；
4.权利要求1～3任一项所述方法制备的PFC-PGMA复合颗粒，其特征在于，所述PFC-PGMA复合颗粒呈球状，球状外侧有明显的相界线，相界线一侧包含碳氟键，另一侧包含环氧基团；所述PFC-PGMA复合颗粒基于甲基丙烯酸缩水甘油酯-全氟癸基丙烯酸酯复合乳液聚合得到。
5.一种基于GMA单体乳液聚合的Janus颗粒，其特征在于，所述基于GMA单体乳液聚合的Janus颗粒基于权利要求4所述的PFC-PGMA复合颗粒制备得到；所述基于GMA单体乳液聚合的Janus颗粒呈球状，
6.权利要求5所述的基于GMA单体乳液聚合的Janus颗粒的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述PFC-PGMA复合颗粒和NH3·H2O溶液的用量比为100～500mg：5-20mL；所述NH3·H2O溶液的质量分数为25～28wt％；
8.权利要求5所述的基于GMA单体乳液聚合的Janus颗粒在油水乳化中的应用。
9.一种基于权利要求5所述Janus颗粒制备的PFC-PGMA-NH2@Au Janus催化剂，其特征在于，所述催化剂呈现球状，球状外侧有明显的相界线，一侧包含碳氟键，另一侧包含金纳米颗粒。
10.权利要求9所述PFC-PGMA-NH2@Au Janus催化剂在催化硝基化合物还原中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种pfc-pgma复合颗粒的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的pfc-pgma复合颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，甲基丙烯酸缩水甘油酯和1h,1h,2h,2h-全氟癸基丙烯酸酯的体积比为1：1～9；sds和zonyl fs-300的用量比为0.001～0.07wt％:0.001～0.03wt％。
3.根据权利要求1所述的pfc-pgma复合颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述分散相和连续相的体积比为100:1000μl；
4.权利要求1～3任一项所述方法制备的pfc-pgma复合颗粒，其特征在于，所述pfc-pgma复合颗粒呈球状，球状外侧有明显的相界线，相界线一侧包含碳氟键，另一侧包含环氧基团；所述pfc-pgma复合颗粒基于甲基丙烯酸缩水甘油酯-全氟癸基丙烯酸酯复合乳液聚合得到。
5.一种基于gma单体乳液聚合的janus颗粒，其特征在于，所述基于gma单体乳液聚合的janu...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯程祥，吴嘉聪，马新楠，陈桐，韩娟，王蕾，王赟，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。