[发明专利]具有共价有机框架的核壳结构的复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有共价有机框架的核壳结构的复合材料，其中所述复合材料由共价有机框架材料形成的壳包覆磁性颗粒形成的核构成，其中所述核和壳的结构如下：

(1)核结构，其为聚多巴胺层包覆的Fe₃O₄的颗粒，并且所述颗粒经含氨基的烷氧基硅烷改性，从而在聚多巴胺层表面上形成

有-NH₂官能团；

(2)壳结构，其为3,3'-二甲氧基联苯胺和三醛基间苯三酚的反应产物，具有以下结构：

2.根据权利要求1所述的复合材料，其中聚多巴胺层包覆的Fe₃O₄的颗粒与含氨基的烷氧基硅烷的质量比为(1.5-8):10；其中含氨基的烷氧基硅烷为氨基(C₂-C₆)-烷基-三(C₂-C₆)-烷氧基硅烷。

3.根据权利要求2所述的复合材料，其中聚多巴胺层包覆的Fe₃O₄的颗粒与含氨基的烷氧基硅烷的质量比为(2-6):10；其中含氨基的烷氧基硅烷为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基乙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料的制备方法，其包含以下步骤：

(1)将盐酸多巴胺、过氧化氢、硫酸铜溶解于三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，然后加入Fe₃O₄纳米颗粒，室温搅拌过夜，经磁铁收集并洗涤、干燥，得到聚多巴胺层包覆的Fe₃O₄的颗粒；

(2)将所述聚多巴胺层包覆的Fe₃O₄的颗粒和含氨基的烷氧基硅烷于溶剂中反应，经磁铁收集并洗涤、干燥，得到改性的聚多巴胺层包覆的Fe₃O₄的颗粒；

(3)将改性的聚多巴胺层包覆的Fe₃O₄的颗粒、3,3'-二甲氧基联苯胺和三醛基间苯三酚在高温下于溶剂中反应，之后经磁铁过滤、洗涤、干燥后得到核壳结构的复合材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中步骤(1)中，盐酸多巴胺与Fe₃O₄纳米颗粒的质量比为1.5-2.5:1；Fe₃O₄纳米颗粒的粒径为100-350nm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中步骤(1)中，盐酸多巴胺与Fe₃O₄纳米颗粒的质量比为1.8-2.2:1；Fe₃O₄纳米颗粒的粒径为200-300nm。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其中步骤(2)中，溶剂选自甲苯、乙醇、甲醇或其混合物。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其中步骤(2)中，聚多巴胺层包覆的Fe₃O₄的颗粒与含氨基的烷氧基硅烷的质量比为(2-6):10；其中含氨基的烷氧基硅烷为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基乙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其中步骤(3)中，3,3'-二甲氧基联苯胺和三醛基间苯三酚的摩尔比为1.1-1.6:1；其中溶剂为均三甲苯、1,4-二氧六环和乙酸的混合溶液，其中均三甲苯与1,4-二氧六环以1:1体积比混合，乙酸为2-5M，且(均三甲苯和1,4-二氧六环)与乙酸以3-8:1体积比混合；其中所述高温为温度为110℃以上。