[发明专利]一种核壳型红外复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳型红外复合材料，其特征在于该材料是以红外吸收材料二氧化硅为内核，将Ni-In层状双氢氧化物剥离纳米片和生物大分子通过层层自组装包覆在二氧化硅表面而成，壳层具有Ni-In层状双氢氧化物剥离纳米片与生物大分子有序交替组装的层结构，层数为2～30。

2.根据权利要求1所述的一种核壳型红外复合材料，其特征在于所述的Ni-In层状双氢氧化物的层板金属离子Ni²⁺与In³⁺的摩尔比为2:1～4:1，所述的生物大分子为胶原、DNA、血红蛋白、肌红蛋白中的一种。

3.一种如权利要求1所述的一种核壳型红外复合材料的制备方法，其特征在于该其制备方法为：

a）按NH₃与H₂O的摩尔比为2:1～4:1，配制总摩尔浓度为8～10mol/L的NH₃和H₂O的乙醇溶液，将该乙醇溶液加入反应釜中，按正硅酸四乙酯与NH₃的摩尔比为0.2:1～0.6:1，将1～1.5mol/L的正硅酸四乙酯的乙醇溶液加入上述反应釜中，室温反应4～6h，离心，沉淀用去离子水和乙醇交替洗涤4～6次，60～80℃烘干2～4h，得红外吸收材料二氧化硅；

b）在N₂气氛下，按Ni²⁺与In³⁺的摩尔比为2:1～4:1，将Ni²⁺源前体和In³⁺源前体加入到反应釜中，按有机酸与金属In的摩尔比为5:1～40:1，将3～30mol/L的有机酸水溶液加入到反应釜中，80℃～100℃反应2～6h，用2～8mol/L的无机碱水溶液调pH至9～10，60℃～100℃下晶化12～48h，冷却，过滤，用去离子水洗涤至洗涤液的pH为7，得有机酸根插层的Ni-In层状双氢氧化物，按层板金属In与去离子水的摩尔比为1:1000～1:4000，将有机酸根插层的Ni-In层状双氢氧化物分散于去离子水中，得Ni-In层状双氢氧化物的悬浊液，室温下静置24～48h，得Ni-In层状双氢氧化物剥离纳米片水溶液；

c）配制pH为7～9的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液，按浓度为0.5～2mg/mL，将生物大分子溶于该缓冲溶液中，得生物大分子缓冲溶液；

d）按浓度为0.2～0.5g/mL，将步骤a）中制得的二氧化硅分散于步骤b）中制得的Ni-In层状双氢氧化物纳米片水溶液中，室温搅拌5～15min，离心，去离子水洗涤2～4次，在N₂气氛下常温干燥2～10min，得Ni-In层状双氢氧化物纳米片修饰的二氧化硅；

e）按浓度为0.2～0.5g/mL，将步骤d）中制得的Ni-In层状双氢氧化物纳米片修饰的二氧化硅分散于步骤c）中制得的生物大分子缓冲溶液中，室温搅拌5～15min，离心，用步骤c）中配制的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲溶液洗涤2～4次，在N₂气氛下常温干燥2～10min，得生物大分子修饰的核壳结构复合材料；

f）按浓度为0.2～0.5g/mL，将步骤e）中得到的生物大分子修饰的核壳结构复合材料分散于步骤b）中制得的Ni-In层状双氢氧化物纳米片水溶液中，室温搅拌5～15min，离心，去离子水洗涤2～4次，在N₂气氛下常温干燥2～10min，得组装的核壳结构的复合材料，将该组装材料按步骤e）和步骤f）的方法，以层状双氢氧化物纳米片和生物大分子为基元进行2～30次交替层层自组装，得核壳型红外复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种核壳型红外复合材料的制备方法，其特征在于该制备方法步骤b）中所述的Ni²⁺源前体为NiO或Ni(OH)₂，In³⁺源前体为In₂O₃或In(OH)₃。

5.根据权利要求3所述的一种核壳型红外复合材料的制备方法，其特征在于该制备方法步骤b）中所述的有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、草酸、DL-乳酸、L-乳酸、苯甲酸、水杨酸、L‐(+)‐酒石酸、D‐(－)‐酒石酸、DL‐酒石酸中的一种，所述的无机碱为NaOH或KOH。