[发明专利]储存和释放纳米微粒的方法

说明书

本申请提出了一种用于储存和按需释放纳米微粒的方法。通过该方法生产的纳米微粒可被干燥并储存更长时间，随后按需释放在所选溶剂中，以形成稳定的悬浮液，而不需要额外的表面活性剂或稳定剂，并且没有任何功能或材料性能的损失。该方法可用于储存各类纳米材料，包括金属、金属氧化物、金属硫族化合物、磁性纳米微粒、聚合纳米微粒和半导体纳米微粒。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年8月18日提交的美国专利申请号15/240,271的优先权。以上申请的全部公开内容通过引用并入本申请。

技术领域

本公开涉及用于存储小微粒和对其进行按需释放的技术。

背景技术

纳米材料由于其独特的性质已经引起了大量科学关注。由于这些独特的性质，纳米微粒用于与光电子产业(例如发光器件和太阳能电池)、医学(例如药物递送载体和诊断设备)、能量储存和环境技术(例如水净化)相关的应用中。

由于这些材料的固有不稳定性，纳米材料的储存和处理仍然是一项重大挑战。由于高面容比、高表面反应性和控制小微粒的其它效应(例如奥斯特瓦尔德熟化)，纳米微粒悬浮液易于形成聚集体，并且在合成后不稳定。该问题的常见解决方案是添加表面活性剂或稳定剂。稳定剂对温度、pH和静电效应的高灵敏度使得纳米微粒的储存和处理复杂且成本高。

添加改变纳米微粒表面的表面活性剂或稳定剂也对最终应用具有重要意义。例如，用于生物医学成像或药物递送应用的纳米微粒通常需要被功能化以结合特定的靶分子或细胞。这些表面活性剂或封端剂可防止所需的表面功能化或使所需的表面功能化复杂化。纳米微粒的另一应用领域是光电子产业。在合成过程中使用的封端剂和表面活性剂或作为稳定剂，阻挡或高度限制电荷穿过微粒边界的流动。复杂的后处理过程(例如配体交换)通常是必需的，以赋予纳米微粒所需的电学和光学性质，以便将它们用于发光器件和太阳能电池板中。

因此，期望开发一种在不依赖于使用任何添加剂的情况下，用于长期储存和按需释放纳米微粒的规模可调、廉价且环境友好的方法。

本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。

发明内容

本部分提供了对本公开的总体概述，并非其全部范围或其所有特征的全面公开。

一方面，提供了一种在主体结构中储存小微粒的方法。该方法包括：将微粒加入到载体材料，其中微粒尺寸小于100微米；将主体结构加入到载体材料，其中主体结构包括被配置为接收微粒的孔；以及将所述微粒与主体结构结合。

在一些实施方案中，在微粒与主体结构保持联合时从载体材料萃取主体结构，然后在容器中储存主体结构。在其他实施方案中，在液体中储存具有联合的微粒的主体结构。

在储存后，可以从主体结构按需释放微粒。

在一个实施方案中，通过以下方法储存纳米微粒：将纳米微粒分散在第一溶剂中；将主体结构插入第一溶剂中，其中主体结构是由尺寸设置为接收纳米微粒的多孔材料组成的固相；从装载溶剂将纳米微粒吸附在主体结构上或者主体结构中；以及在密封容器中储存具有吸附的纳米微粒的主体结构。

根据本文提供的描述，其他适用的领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体例子仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明所选实施方式而不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。

图1A是在主体结构中储存纳米微粒的方法的流程图；

图1B是从主体结构中释放纳米微粒的方法的流程图；

图2是示例性主体结构的图；