纳米复合粒子及其制备方法技术

一种纳米复合粒子，其包括一聚合物基体及设置于该聚合物基体中的至少一个纳米线。本发明专利技术还涉及所述纳米复合粒子的制备方法，包括以下步骤：提供多个纳米线；提供一液态的聚合物材料或聚合物单体；分散所述多个纳米线至所述液态的聚合物材料或聚合物单体中；固化形成复合材料；以及粉碎所述复合材料形成纳米复合粒子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合粒子及其制备方法，尤其涉及一种纳米复合粒子及其备方法。
技术介绍
纳米复合粒子由两种或两种以上具有不同性能的固相粉末组成。由纳米粒子和基 体材料形成的直径为纳米尺寸的复合粒子，具有优异的物理性能。纳米复合粒子的结构通 常为核壳结构，请参见文献"Preparation arid SinteringBehaviour of N肌ostructured Alumina/Titania Composite Powders Modifiedwith Nano-dopants" (Yong Yang， You Wang，Materials Science andEngineering A， Vol. 490，P457-464 (2008))。该文献中Yong Yang等人揭示了一种纳米氧化铝粒子和氧化钛基体形成的。所 述纳米复合粒子为核壳结构，其制备方法为烧结法。然而，采用烧结法通常仅适于制备基体 为陶瓷材料的复合粒子，不适宜制备以聚合物或其它材料为基体的复合粒子，因此，该种纳 米复合粒子的应用受限。 为解决此问题，复旦大学的熊焕明和任庆光的于2008年02月28日公告的 CN101245126A中揭示了一种氧化锌-聚合物核壳发光粒子及其制备方法。所述氧化锌-聚 合物核壳发光粒子的内核为各个方向的粒径均在io纳米左右的氧化锌量子点，外壳由内 层的聚甲基丙烯酸和外层的聚乙二醇单甲基醚组成。所述纳米复合粒子的制备方法为溶 胶_凝胶法，其具体步骤为将6有机羧酸的锌盐溶解到无水乙醇中，然后加入碱液促进锌 盐水解，在无水环境下生成表面修饰了有机双键的氧化锌纳米粒子；将引发剂和聚合物单 体加入到反应体系中，在70-8(TC温度下引发聚合反应，在氧化锌纳米粒子的表面形成共聚 的高分子外壳。 纳米复合粒子在应用中通常需对其进行表面改性，使其具备不同的表面活性，从 而在不同的领域应用。然而，由于上述核壳结构的氧化锌-聚合物核壳发光粒子中仅含有 一个氧化锌量子点，当所需要的氧化锌量子点数量较多时，例如，对所述氧化锌-聚合物核 壳发光粒子进行表面改性从而在医疗中用作荧光标记，需要对多个氧化锌_聚合物核壳发 光粒子进行表面改性，因此，要较多的改性剂。 因此，确有必要提供一种在应用中可节省表面改性剂用量，且制备方法简单的纳 米复合粒子及其制备方法。
技术实现思路
—种纳米复合粒子，其包括一聚合物基体及设置于该聚合物基体中的至少一个纳 米线。 —种纳米复合粒子的制备方法，包括以下步骤提供多个纳米线；提供一液态的 聚合物材料或聚合物单体；分散所述多个纳米线至所述液态聚合物材料或聚合物单体中； 固化形成复合材料；以及粉碎所述复合材料形成纳米复合粒子。 相对于现有技术，本技术方案提供的具备以下优点其一，本技术方案提供的纳米复合粒子中含有至少一个纳米线，在实际应用中当需要多个纳米线，从而需要对纳米复合粒子进行表面改性时，可仅对少数纳米复合粒子表面改性即可，相比于核壳结构的纳米复合粒子所需的表面改性剂用量较少；其二，本技术方案提供的纳米复合粒子的制备方法先将纳米线分散在液态的聚合物或聚合物单体中并使之固化，再采用粉碎法直接粉碎，相比于溶胶_凝胶法或烧结法，方法简单，易于实现产业化。附图说明 图1为本技术方案实施例提供的纳米复合粒子的结构示意图。 图2为本技术方案实施例提供的纳米复合粒子的制备方法流程图。具体实施例方式以下将结合附图及具体实施例，对本技术方案提供的作进一步的说明。 请参阅图l，本技术方案实施例提供一种纳米复合粒子IO，该纳米复合粒子10包括一聚合物基体102及设置于该聚合物基体102中的至少一个纳米线104。 所述聚合物基体102的材料为树脂、橡胶及塑料中的一种或几种。具体地，依不同应用聚合物基体102的材料为聚本乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、天然橡胶、聚甲醛及聚乙醛中的一种或几种。在本实施例中，聚合物基体102的材料选择半透明、无毒的聚乙烯。 所述纳米线104包括不同类型，包括金属纳米线，其金属材料包括镍、钼或金等；半导体纳米线，其半导体材料包括砷化镓、磷化镓、氮化镓、硫化镉、氧化锡、二氧化钛或氧化锌等；绝缘体纳米线，其绝缘体材料包括二氧化硅或二氧化钛等。纳米线104的直径小于IO微米，长度不限。优选地，纳米线104的材料为半导体纳米线。本实施例中纳米线104为氧化锌纳米线。所述氧化锌纳米线的直径小于50微米，长度没有限制。所述纳米复合粒子10的直径小于1000微米，优选地所述纳米复合粒子10的直径为300-700微米。本实施例中，所述纳米复合粒子10的直径为500微米。 另外，所述纳米复合粒子10中可包括多个纳米线104。当纳米复合粒子10中含有多个纳米线104时，纳米线104均匀分散于纳米复合粒子10中。本实施例中，纳米复合粒子中包括多个氧化锌纳米线分散在聚乙烯基体中。 可选择地，所述纳米复合粒子10中进一步包括一种添加物或者多种添加物的混合物。所述添加物包括固化剂、改性剂、填料或者稀释剂等。所述固化剂用于促进所述聚合物基体材料的固化。常用固化剂包括脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类和叔胺中的一种或者几种的混合。所述改性剂用于改善聚合物基体材料的柔性、抗剪、抗弯、抗冲或者提高绝缘性等。常用改性剂包括聚硫橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯醇叔丁醛或者丁腈橡胶类中一种或者几种的混合。所述填料用于改善所述聚合物基体材料固化时的散热条件，使用填料也可以减少所述聚合物材料的用量，降低成本。常用填料包括石棉纤维、玻璃纤维、石英粉、瓷粉、氧化铝和硅胶粉中一种或者几种的混合。所述稀释剂用于降低树脂粘度，改善树脂的渗透性。所述稀释剂包括二縮水甘油醚、多縮水甘油醚、环氧丙烷丁基醚、环氧丙烷苯基醚、二环氧丙烷乙基醚、三环氧丙烷丙基醚和烯丙基苯酚中的一种或者几种的混合。 所述纳米复合粒子IO根据纳米线104的材料不同，具有不同的应用。本实施例提供的以聚乙烯为基体材料，至少一个氧化锌纳米线设置于聚乙烯中的纳米复合粒子可在医疗中用作荧光标记。在应用时，先对所述纳米复合粒子进行表面改性，使该种纳米复合粒子表面固定某种生化识别标记，从而使所述纳米复合粒子能够粘附在具有该生化识别标记的癌细胞上。氧化锌纳米线为半导体发光材料，可以发出特定波长的光，聚乙烯为半透明，因此，氧化锌纳米线发出的光可以穿透聚乙烯，通过光学识别装置就可以看到氧化锌纳米线的位置和发光强度，也就确定了某种癌细胞的存在与否，及其位置与数量。 本技术方案提供的纳米复合粒子中含有至少一个纳米线，在实际应用中当需要多个纳米线，从而需要对纳米复合粒子进行表面改性时，可仅对少数纳米复合粒子改性即可，相比于核壳结构的纳米复合粒子所需的表面改性剂用量较少。 请参阅图2，本技术方案实施例进一步提供所述纳米复合粒子10的制备方法，包括以下步骤 步骤一提供多个纳米线。 所述纳米线包括不同的类型，包括金属纳米线，其金属材料包括镍、钼、金等；半导体纳米线，其半导体材料包括砷化镓、磷化镓、氮化镓、硫化镉、氧化锡、二氧化钛及氧化锌等；绝缘体纳米线，其绝缘体材料包括二氧化硅或二氧化钛等。优选地，所述纳米线为半导体纳米线，其直径小于50微米，长度不限。所述纳米线的制备方法包括化学气相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米复合粒子，包括一聚合物基体，其特征在于，所述纳米复合粒子进一步包括至少一个纳米线设置于该聚合物基体中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚湲，张长生，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]