[发明专利]一种光驱动用于环境修复的微型机器人的制备方法

权利要求书

1.一种光驱动用于环境修复的微型机器人的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）首先，将具有光催化性粒子的前驱体溶液与聚合物微球混合，制备出内部为聚合物外部为具有光催化性粒子的核壳结构球形粒子；其中，具有光催化性粒子的前驱体溶液为钛酸四丁酯的无水乙醇溶液、含有醋酸锌和四氯化钛的溶液、四氯化钛的乙醇溶液或橙黄色透明液体；所述橙黄色透明液体通过以下过程制得：将1.0 mol/L的四氯化钛水溶液12mL滴入20 mL 5 wt%的氨水中，产生沉淀，离心后采用去离子水洗涤所生成的沉淀产物至pH=7后，再向沉淀产物中加入过氧化氢至溶液变为橙黄色透明液体；

其次，再通过溶剂法或煅烧法去除核壳结构球形粒子内部聚合物，得到具有光催化性的中空结构微球；

最后，将具有光催化性的中空微球加入到含有非金属或金属离子的溶液中反应后，制得离子掺杂的具有光催化性的中空微球；其中，含有非金属的溶液为乙二胺水溶液、氨水或三聚氰胺水溶液；含有金属离子的溶液为含有醋酸锌和四氯化钛的溶液或氯化钛的乙醇溶液；含有醋酸锌和四氯化钛的溶液中醋酸锌的浓度为0.5 mol/L，四氯化钛的浓度为0.5mol/L；氯化钛的乙醇溶液的浓度为0.5 mol/L；

（2）将离子掺杂的具有光催化性的中空微球置于衬底表面，再在中空微球的半球面沉积一层或多层功能层，然后再将微球连同衬底置于水或有机溶剂中超声至衬底脱落，制备出具有光驱动用于环境修复的微型机器人。

2.根据权利要求1所述的一种光驱动用于环境修复的微型机器人的制备方法，其特征在于，当具有光催化性粒子的前驱体为钛酸四丁酯的无水乙醇溶液时，聚合物微球与钛酸四丁酯的质量比为6:1，当具有光催化性粒子的前驱体为含有醋酸锌和四氯化钛的溶液时，聚合物微球、醋酸锌与四氯化钛的比为6g：0.05mol：0.01mol，当具有光催化性粒子的前驱体为四氯化钛的乙醇溶液时，聚合物微球与四氯化钛的比为3g：0.02mol。

3.根据权利要求1所述的一种光驱动用于环境修复的微型机器人的制备方法，其特征在于，步骤（1）中制备的具体条件为：在100～200℃下加热2～12h或者在室温下陈化12h。

4.根据权利要求1所述的一种光驱动用于环境修复的微型机器人的制备方法，其特征在于，聚合物微球的粒径为10 nm~200 μm。

5.根据权利要求1或4所述的一种光驱动用于环境修复的微型机器人的制备方法，其特征在于，聚合物微球为聚苯乙烯微球或碳微球。

6.根据权利要求1所述的一种光驱动用于环境修复的微型机器人的制备方法，其特征在于，离子掺杂的具有光催化性的中空微球中非金属或金属离子的掺杂量为具有光催化性的中空微球的质量的0.05%~5%。

7.根据权利要求1所述的一种光驱动用于环境修复的微型机器人的制备方法，其特征在于，衬底为铝箔、金箔、铜箔、银箔、锡箔、铁片、铂片、锌片或导电玻璃；通过物理气相沉积法、化学气相沉积法、自蔓延高温合成法、等离子体法或电镀法在中空微球的半球面沉积一层或多层功能层；功能层的总厚度为5~300 nm；有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、N, N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯或三氯苯；功能层的总质量占微型机器人总质量的5~60%。