[发明专利]一种类球形颗粒及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种类球形颗粒，所述类球形颗粒包括聚合物；所述聚合物选自聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯中的至少一种。所述类球形颗粒具有特殊形貌，丰富了商品化非球形颗粒的种类，可作为硬模板制备内外表面有特殊功能化的中空微纳米结构等高端精细化学品。

技术领域

本申请涉及一种类球形颗粒及其制备方法，属于材料合成领域。

背景技术

近年来，非球形胶体颗粒由于其在催化，胶体表面活性剂，自组装，光子材料等方面得到了广泛的应用从而引起了越来越多的关注。目前合成非球形胶体颗粒的策略主要有：种子乳液聚合、微流体技术、pickering乳液和胶体光刻技术。但是这些方法步骤比较复杂且合成的材料不均一，因此通过简便的方法制备非球形的均一的聚合物胶体颗粒仍然是一个挑战。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种类球形颗粒，该颗粒形貌为类球形，该颗粒的表面具有不同微结构，例如核桃状、树莓状等。这些颗粒具有特殊形貌，丰富了商品化非球形颗粒的种类，可作为硬模板制备内外表面有特殊功能化的中空微纳米结构等高端精细化学品。

所述类球形颗粒，其特征在于，所述类球形颗粒包括聚合物；所述聚合物选自聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯中的至少一种。

可选地，所述聚合物的直径范围为5nm～10μm。

可选地，所述聚合物内核的直径的上限选自10μm、5μm、2μm、1μm、0.5μm、0.2μm、，下限选自5nm、50nm、100nm、200nm、400nm。

可选地，所述类球形颗粒的形貌为球状形貌、核桃状形貌、树莓状形貌中的任一种。

可选地，所述类球形颗粒的形貌为表面粗糙的球形形貌、核桃状形貌、树莓状形貌中的任一种。

根据本申请的一个方面，提供了一种类球形颗粒的制备方法，该制备方法利用包覆的方法去纳米定制精细化学品聚苯乙烯等聚合物。通过硅基微纳米反应器精准制备表面具有不同微结构如核桃状、树莓状的聚合物非球形颗粒，具有这些特殊形貌的微纳米颗粒丰富了商品化微纳米颗粒的种类，可作为硬模板制备内外表面有特殊功能化的中空微纳米结构等高端精细化学品。

所述类球形颗粒的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

(1)将表面活性剂加入到含有溶剂和氨水的混合物中，得到溶液I；

(2)将聚合物、正硅酸四乙酯依次加入到所述溶液I中，搅拌，得到含有聚合物@SiO₂的溶液II；

(3)对所述溶液II蚀刻处理，去掉SiO₂壳体，即可得到所述类球形颗粒。

可选地，所述聚合物与溶液Ⅰ的质量比为0.25～2.5。

可选地，所述溶剂选自水、无水乙醇中的至少一种。

可选地，所述水与所述乙醇的体积比范围为0:44～44:0。

可选地，所述水与所述乙醇的体积比范围的上限选自44:0、44:1、29:15、20:24，下限选自0:44、1:44、20:24、10:34、29:15。

可选地，所述溶剂与所述氨水的体积比范围为44:6～44:1。

可选地，所述溶剂与所述氨水的体积比范围的上限选自44:1、44:2、44:3，下限选自44:6、44:5、44:4。

可选地，所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

可选地，所述表面活性剂与聚合物的质量比为0.01～0.2。