[发明专利]一种无机纳米颗粒-明胶核壳结构复合材料颗粒的制备方法

权利要求书

1.一种无机纳米颗粒-明胶核壳结构复合材料颗粒的制备方法，包括如下步骤：

(1)将无机纳米颗粒均匀分散在去离子水中，溶液温度保持在30～60℃下，将明胶溶解在上述无机纳米颗粒分散液中，调溶液pH至1～5或9～14，得分散有无机纳米颗粒的明胶水溶液；

(2)将极性有机溶剂滴加至步骤(1)的分散有无机纳米颗粒的明胶水溶液中，生成得到无机纳米颗粒-明胶核壳结构的复合材料微、纳米颗粒的悬浊液；

(3)向悬浊液中加入明胶高分子的交联剂，保持温度保持在30-60℃、500-1000rpm搅拌下进行交联反应1～12h；反复离心、清洗得到以无机纳米颗粒为核、以明胶为壳的无机纳米颗粒-明胶核壳结构复合材料微、纳米颗粒；

其中，所述复合材料颗粒的直径为20nm～2μm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的分散有无机纳米颗粒的明胶水溶液中，明胶的浓度为0.5～20w/v％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的无机纳米颗粒选自二氧化硅纳米颗粒、硅酸镁锂纳米颗粒、羟基磷灰石纳米颗粒、石墨烯纳米颗粒、纳米碳管、氧化铁纳米颗粒、钛酸钡纳米颗粒中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中所述的分散有无机纳米颗粒的明胶水溶液中无机纳米颗粒与明胶的混合质量比为0.01～1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中所述的极性有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃中的一种或几种的组合；加入极性有机溶剂的体积是分散有无机纳米颗粒的明胶水溶液体积的>1倍。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中所述的明胶高分子的交联剂为戊二醛、甘油醛、甲醛、碳二亚胺、二卤代烷、异氰酸酯、二异氰酸酯、谷氨酰胺转胺酶、京尼平中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述交联剂与所述的悬浊液中明胶成分中氨基的摩尔比是0.25～10.0。

8.一种利用微流控芯片装置制备无机纳米颗粒-明胶核壳结构复合材料颗粒的方法，包括如下步骤：

(1)按照权利要求1所述的方法制备得到分散有无机纳米颗粒的明胶水溶液；并以明胶水溶液为内相，以极性有机溶剂为外相，以交联剂为第三相；

(2)以第一流速将内相、以第二流速将外相分别注入至微流控芯片装置的内相流体微通道和外相流体微通道中，内相和外相流入至混合通道内快速共混，形成无机纳米颗粒-明胶核壳结构的复合材料颗粒；

(3)以第三流速将第三相注入至位于微流控芯片装置下游的第三相流体微通道中，第三相流经混合通道与混合通道内的无机纳米颗粒-明胶核壳结构的复合材料颗粒的悬浊液混合，使颗粒中明胶成分交联，混合流体经输出通道导出芯片，收集在容器中；

(4)步骤(3)收集的颗粒分散液，进行反复离心、清洗，得到以无机纳米颗粒为核、以明胶为壳的无机纳米颗粒-明胶核壳结构复合材料颗粒；

其中，所述复合材料颗粒的直径为20nm～2μm；

所述的各微通道内壁表面进行亲水处理。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的内相流体微通道、外相流体微通道、第三相流体微通道或混合通道的横截面积为3×10^-5～5mm²。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的第一流速、第二流速和第三流速分别为0.05～20mL hr^-1、0.1～100mL hr^-1和0.05～2000μL hr^-1。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，第二流速与第一流速的流速比为1.0～10.0。