[发明专利]带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法及其产品

权利要求书

1.带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）核壳制备：将聚苯乙烯微球通过乳液聚合在表面涂覆获得聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物壳层，同时在聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物壳层表面掺杂金属离子，再用碱或磷酸盐处理形成不溶氢氧化物撑胀聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物壳层，得聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物核壳；

2）去模板：将步骤1）所得聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物核壳分别用酸溶液，以及四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或甲苯洗涤，除去由碱或磷酸盐与金属离子形成的孔模板，获得带有介孔的空心聚合物纳米微球。

2.根据权利要求1所述带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于：步骤1）是将聚苯乙烯微球加入乙醇/聚乙烯醇水溶液分散，搅拌获得聚苯乙烯纳米微球悬浊液，然后在N₂保护下加入丙烯酰胺，搅拌均匀后补加聚乙烯醇水溶液，再搅拌均匀，接着依次加入苯乙烯，二甲基丙烯酸二乙醇酯溶液，过硫酸钾和金属盐溶液，再加碱或磷酸盐处理，得聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物壳层。

3.根据权利要求2所述带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于：所述聚苯乙烯微球与乙醇/聚乙烯醇水溶液的质量体积比为20：1，单位mg：ml；所述补加聚乙烯醇水溶液的量相当于乙醇/聚乙烯醇水溶液体积的2倍；所述加碱或磷酸处理是加入相当于含掺杂金属离子的聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物壳层反应液3倍体积的浓度为5×10^-4mol· L^-1 的NaOH溶液或饱和NaH₂PO₄溶液，搅拌12h；加入苯乙烯，二甲基丙烯酸二乙醇酯溶液，过硫酸钾和金属盐溶液的终浓度分别为64 mmol·L^-1，20 mmol·L^-1，3.2 mmol·L^-1和0.04~1.28 mol/L。

4.根据权利要求3所述带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于：所述乙醇/聚乙烯醇水溶液为乙醇与质量分数0.5%的聚乙烯醇水溶液按体积比为1:10组成的混合物。

5.根据权利要求2所述带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于：所述金属盐溶液为Zn(OAC)₂^.4H₂O、Mn(OAC)₂^.4H₂O或Co(OAC)₂^.4H₂O中的任意一种。

6.根据权利要求2所述带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于：所得聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物壳层中，共聚单体苯乙烯与丙烯酰胺摩尔比为1：0.3-10。

7.根据权利要求1所述带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于：步骤2）中，所述洗涤是将聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物核壳加入浓度为1 mol^.L^-1的HCl溶液中，搅拌24h，超声辐射10min，再将聚（苯乙烯/丙烯酰胺）聚合物核壳分散于四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或甲苯中，搅拌12h，超声辐射10min。

8.根据权利要求1~7任一项所述带有介孔的空心聚合物纳米微球的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球由以下方法制备：以过硫酸钾引发得到带有负电的聚苯乙烯-丙烯酸微球或以偶氮二异丁基脒盐酸盐引发得到带正电的聚苯乙烯微球。

9.由权利要求1~8任一项所述的制备方法制得的带有介孔的空心聚合物纳米微球。

10.根据权利要求9所述的带有介孔的空心聚合物纳米微球，其特征在于：所述微球直径在150-200 nm，空心直径为80-120 nm，孔径分布在2-60 nm 之间。