本发明专利技术公开了一种环境友好的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物、其制备方法、其回收方法、催化剂、抗菌或抗病毒复合物。该环境友好的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物具有优异的回收和重复使用性能，并可以用作催化剂、抗病毒剂或抗微生物剂。该多孔珠-卫星纳米颗粒复合物包括：多孔珠；分子，具有结合到多孔珠的表面的第一端，并且在第二端包括官能团；以及卫星纳米颗粒，结合到所述官能团，其中，多孔珠可以具有核-壳结构，核-壳结构包括纳米颗粒的簇核和覆盖簇核的多孔珠壳。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境友好多孔珠-卫星纳米颗粒复合物及其制备方法，该环境友好多孔珠-卫星纳米颗粒复合物具有优异的回收和重复使用性能，并可以用作催化剂、抗病毒剂或抗微生物剂(或防腐剂)。
技术介绍
不同于块状材料，纳米颗粒因纳米尺寸效应而表现出独特的物理化学特性。具体地讲，与具有大尺寸的块状金属状态相比，金纳米颗粒或银纳米颗粒表现出显著改善的抗菌、除臭特性和作为催化剂的性能，并且已知氧化铁纳米颗粒、半导体纳米颗粒等具有抗生作用。例如，已经报道了，尺寸在IOnm至50nm范围内的银纳米颗粒具有抗HBV(こ型肝炎病毒)并抑制HBV颗粒的增殖的抗菌性。此外，已经报道了，在芳香硝基化合物在还原剂硼氢化钠(NaBH4)的存在下被还原至芳香胺化合物的还原反应中，金纳米颗粒或银纳米颗粒具有优异的催化作用 同时，已知诸如ニ氧化硅(SiO2)、ニ氧化钛(TiO2)、ニ氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)的纳米多孔材料具有优异的吸附能力。纳米多孔材料通过吸附病毒或细菌而表现出抗菌作用，因此，已经开展了使用这样的纳米多孔材料作为支撑体(support)的研究。上述纳米颗粒存在以下严重问题虽然纳米颗粒具有优异的作为防腐剂或作为催化剂的性能，但在反应完成之后难以回收这些纳米颗粒。排放到自然界而未进行回收的纳米颗粒对人或动物体和环境造成危害，因此，除了开发纳米颗粒之外，在使用完納米颗粒之后对纳米颗粒进行回收是ー项重要的任务。此外，如果对诸如金和银的高价贵金属进行回收并重复使用，则可以获得非常高的经济效益。由于在各种领域中确定了纳米颗粒的性能并且应用趋于增加，所以需要用于回收和重新使用纳米颗粒并实现纳米颗粒的性能的方法，但这样的方法仍未出现。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供了一种环境友好的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物及其制备方法，该多孔珠-卫星纳米颗粒复合物通过有效地使用(卫星)纳米颗粒的特性而可以用于催化反应、抗微生物应答等，其中，(卫星)纳米颗粒通过具有官能团的分子将纳米颗粒有效地结合到采用核-壳结构的多孔珠而位于多孔珠的表面上，该多孔珠-卫星纳米颗粒复合物具有显著改善的回收和重复使用性能，并且可以用作催化剂、抗病毒剂或抗微生物齐U。此外，可以克服之前研究中的问题，在催化反应或抗微生物应答之后通过离心分离或通过提供磁场可以完全回收使用过的复合物，并可以重复使用使用过的复合物，从而解决了环境危害问题并提高了经济效益。根据本专利技术的一方面，提供了ー种多孔珠-卫星纳米颗粒复合物，该多孔珠-卫星纳米颗粒复合物包括多孔珠；分子，具有结合到多孔珠的表面的第一端，并且在第二端包括官能团；以及卫星纳米颗粒，结合到所述官能团，其中，多孔珠可以具有核-壳结构，核-壳结构包括纳米颗粒的簇核和覆盖簇核的多孔珠壳。根据本专利技术的另一方面，提供了一种制备多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的方法，该方法包括(a)将多孔珠前驱物材料引入第一溶液来制备包含多孔珠的第二溶液；(b)将在第二端包括官能团的分子引入第二溶液，以将分子的第一端结合到多孔珠的外表面来制备包含结合有分子的复合物的第三溶液；(C)将卫星纳米颗粒种子引入第三溶液以将卫星纳米颗粒种子结合到分子的第二端的官能团；(d)使卫星纳米颗粒种子生长来制备包含多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的第四溶液；以及(e )从第四溶液回收多孔珠-卫星纳米颗粒复合物，其中，可以包括将多孔珠前驱物材料引入包含纳米颗粒簇的第一溶液来制备包含含有纳米颗粒簇核和覆盖纳米颗粒簇核的多孔珠壳的复合物的第二溶液的步骤来代替步骤(a)。根据本专利技术的另一方面，提供了ー种包括多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的催化齐 。根据本专利技术的另一方面，提供了ー种包括多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的抗菌或抗病毒复合物。根据本专利技术的另一方面，提供了ー种用于回收多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的方法，其中，在通过使用上述多孔珠-卫星纳米颗粒复合物进行的催化反应或抗菌反应之后，向其提供磁场来回收多孔珠-卫星纳米颗粒复合物。根据本专利技术的另一方面，提供了ー种用于回收多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的方法，其中，在通过使用上述多孔珠-卫星纳米颗粒复合物进行的催化反应或抗菌反应之后，对其执行离心分离来回收多孔珠-卫星纳米颗粒复合物。根据本专利技术的实施例，可以在尺寸范围为数十nm至几μ m的区域中有效地制备具有磁性核和多孔珠壳并具有纳米颗粒的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物，其中，纳米颗粒通过键合到多孔珠壳的表面的分子的官能团均匀且稳定地结合。根据本专利技术实施例制备的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物可以通过使用多孔珠的特性和卫星纳米颗粒的特性而用作各种有机反应中的催化剂，并可以通过使用纳米颗粒的抗菌、除臭特性等而用来捕获或去除病毒和细菌。根据本专利技术的实施例，通过离心分离或通过提供磁场可以容易地回收多孔珠-卫星纳米颗粒复合物，并且因为即使在回收多孔珠-卫星纳米颗粒复合物之后，复合物表面上的纳米颗粒的物理-化学性质依然保持，所以多孔珠-卫星纳米颗粒复合物可以提供可重复使用、环境友好且经济的材料。具体地讲，由于核形成为纳米颗粒簇，所以纳米颗粒可以对磁力立即做出响应，从而易于回收和重新使用。通过结合附图对本专利技术进行的以下详细描述，本专利技术的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更明显。附图说明图I是根据本专利技术实施例的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的示意图；图2中的(a)是包括成簇的磁性纳米颗粒和覆盖成簇的磁性纳米颗粒的ニ氧化硅多孔珠壳的复合物的TEM图像，图2中的(b)是包括结合至其的银卫星纳米颗粒的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的TEM图像，图2中的(c)是包括长大的图2中的(b)中的银卫星纳米颗粒的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的TEM图像；图3是包括结合至其的金卫星纳米颗粒的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的TEM图像；图4是吸收的曲线图，其示出了包括结合至其的银卫星纳米颗粒的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的催化反应的进展；图5是示出根据回收之后的重新使用、随着时间的过去测量的400nm处吸收的曲线图；以及图6中的(a)是不包括成簇磁性纳米颗粒的ニ氧化硅多孔珠的TEM图像，图6中的(b)是包括结合至其的银卫星纳米颗粒的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的TEM图像，图6中的(c)是包括长大的图6中的(b)中的银卫星纳米颗粒的多孔珠-卫星纳米颗粒复合 物的TEM图像。具体实施例方式根据本专利技术实施例的多孔珠-卫星纳米颗粒复合物包括多孔珠、分子和卫星纳米颗粒，所述分子具有结合到多孔珠的表面的第一端并且在第二端包括官能团，所述卫星纳米颗粒结合到所述官能团。由于成百上千至成千上万的卫星纳米颗粒结合到直径为大约500nm的多孔珠的表面，所以复合物本身足够重，使得可以通过低速离心作用容易地分离复合物并回收复合物。此外，由于可以通过孔小于500nm的商用过滤器容易地分离多孔珠-卫星纳米颗粒复合物，所以可以提高多孔珠-卫星纳米颗粒复合物的回收和重新使用率。多孔珠可以具有包括纳米颗粒的簇核和覆盖该簇核的多孔珠壳的核-壳结构。构成簇的纳米颗粒可以是从由 FeO、Fe203、Fe3O4, CoFeO4, NiFeO4, MnFeO4, Fe、Co、Ni、FeCo 和FePt构成的组中选择的至少任ー种，纳米颗粒簇核可以具有超顺磁性。图I是根据本专利技术实施例的多孔珠-卫星纳米颗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多孔珠？卫星纳米颗粒复合物，所述多孔珠？卫星纳米颗粒复合物包括：多孔珠；分子，具有结合到多孔珠的表面的第一端，并且在第二端包括官能团；以及卫星纳米颗粒，结合到所述官能团。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：禹庚子，朴惠宪，朴雨映，
申请(专利权)人：韩国科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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