[发明专利]一种亲水性实心球形材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种亲水性实心球形材料，其特征在于，包括：包覆有聚合物I的含金属纳米粒子和聚合物II；所述聚合物I由含有单体I的原料聚合得到，所述聚合物II由含有单体II的原料聚合得到；

所述包覆有聚合物I的含金属纳米粒子分布在所述聚合物II中；

所述聚合物II为亲水性聚合物；

所述聚合物I和聚合物II之间，通过式(1)和/或式(2)中所示结构单元连接：

其中，所述单体I形成的聚合物I表面含有羧基；

其中，所述单体II中含有：

(i)碳碳不饱和键；和

(ii)羟基和/或氨基。

2.根据权利要求1所述的亲水性实心球材料，其特征在于，所述亲水性实心球材料的粒径范围为100nm～2μm。

3.根据权利要求1所述的亲水性实心球材料，其特征在于，所述亲水性实心球材料中，所述包覆有聚合物I的含金属纳米粒子的粒径范围为1nm～10nm。

4.根据权利要求1所述的亲水性实心球材料，其特征在于，所述含金属纳米粒子是单金属纳米粒子，选自Au金属纳米粒子、Ag金属纳米粒子、Cu金属纳米粒子、Ni金属纳米粒子、Zn金属纳米粒子、Pb金属纳米粒子、Fe金属纳米粒子、Al金属纳米粒子、Mg金属纳米粒子、Sn金属纳米粒子、Co金属纳米粒子、Ca金属纳米粒子、Mo金属纳米粒子、Pd金属纳米粒子、Ta金属纳米粒子、Ti金属纳米粒子、Bi金属纳米粒子、Mn金属纳米粒子、Pt金属纳米粒子、Cr金属纳米粒子、V金属纳米粒子中的一种；或者

所述含金属纳米粒子是合金纳米粒子，所述合金由Au、Ag、Cu、Ni、Zn、Pb、Fe、Al、Mg、Sn、Co、Ca、Mo、Pd、Ta、Ti、Bi、Mn、Pt、Cr、V中的至少两种形成；或者

所述含金属纳米粒子是金属氧化物纳米粒子，所述金属氧化物纳米粒子选自MFe₂O₄纳米粒子和/或Mn₃O₄纳米粒子；其中M选自Fe、Co、Ni、Zn、Mn中的至少一种；或者

所述含金属纳米粒子是量子点，所述量子点选自ZnO、CdS、PbS、CdSe、CuInS₂中的至少一种。

5.制备权利要求1至4任一项所述亲水性实心球材料的方法，其特征在于，至少包含如下步骤：

a)获得包覆有聚合物I的含金属纳米粒子；

b)将包覆有聚合物I的含金属纳米粒子与单体II在催化剂存在下接触反应，得到前驱体；

c)向前驱体中加入自由基引发剂，经聚合反应形成所述亲水性实心球材料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述包覆有聚合物I的含金属纳米粒子选自包覆有聚异丁烯-顺丁烯二酸酸酐的含金属纳米粒子、包覆有巯基-聚乙二醇-羧基的含金属纳米粒子、包覆有氨基-聚乙二醇-羧基的含金属纳米粒子中的至少一种；

所述单体II选自丙烯酸酯类化合物中的至少一种；

所述催化剂选自偶联剂中的至少一种；

所述自由基引发剂选自偶氮化合物中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单体II选自2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、糖基氧乙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述催化剂选自1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、二环己基碳二亚胺、N-羟基丁二酰亚胺、4-二甲氨基吡啶中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述自由基引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的至少一种。