[发明专利]一种均一对称或非对称性纳米粒子、大尺寸及改性纳米粒子的合成方法

权利要求书

1.一种均一对称或非对称性纳米粒子的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

将共聚物溶于有机溶剂中，得到共聚物溶液；所述有机溶剂为2-丁酮或四氢呋喃；

将所述共聚物溶液和氨水混合，得到聚合物单链纳米粒子种子分散液；所述聚合物单链纳米粒子种子分散液中单链纳米粒子种子的尺寸为2~10nm；

将所述聚合物单链纳米粒子种子分散液和纳米粒子前驱体混合，进行溶胶-凝胶反应，得到均一对称或非对称性纳米粒子；

所述共聚物包括无规共聚物或嵌段-无规共聚物；所述无规共聚物为聚（丙烯酸类单体-r-苯乙烯）；所述嵌段-无规共聚物为嵌段-聚（丙烯酸类单体-r-苯乙烯），所述嵌段-无规共聚物中嵌段包括聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷或聚叔丁基苯乙烯；

所述纳米粒子前驱体和共聚物中丙烯酸类单体的摩尔比为5~1000:1；

所述均一对称或非对称性纳米粒子的平均直径为10~100nm。

2.一种大尺寸均一对称或非对称性纳米粒子的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

将共聚物溶于有机溶剂中，得到共聚物溶液；所述共聚物包括无规共聚物或嵌段-无规共聚物；所述无规共聚物为聚（丙烯酸类单体-r-苯乙烯）；所述嵌段-无规共聚物为嵌段-聚（丙烯酸类单体-r-苯乙烯），所述嵌段-无规共聚物中嵌段包括聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷或聚叔丁基苯乙烯；所述有机溶剂为2-丁酮或四氢呋喃；

将所述共聚物溶液和氨水混合，得到聚合物单链纳米粒子种子分散液；所述聚合物单链纳米粒子种子分散液中单链纳米粒子种子的尺寸为2~10nm；

将所述聚合物单链纳米粒子种子分散液和纳米粒子前驱体混合，进行溶胶-凝胶反应，将所得体系作为种子模板进行二次生长，得到大尺寸均一对称或非对称性纳米粒子；所述大尺寸均一对称或非对称性纳米粒子的平均直径为100~500nm；

所述纳米粒子前驱体和共聚物中丙烯酸类单体的摩尔比为5~1000:1。

3.一种改性均一对称或非对称性纳米粒子的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

将共聚物溶于有机溶剂中，得到共聚物溶液；所述共聚物包括无规共聚物或嵌段-无规共聚物；所述无规共聚物为聚（丙烯酸类单体-r-苯乙烯）；所述嵌段-无规共聚物为嵌段-聚（丙烯酸类单体-r-苯乙烯），所述嵌段-无规共聚物中嵌段包括聚苯乙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷或聚叔丁基苯乙烯；所述有机溶剂为2-丁酮或四氢呋喃；

将所述共聚物溶液和氨水混合，得到聚合物单链纳米粒子种子分散液；所述聚合物单链纳米粒子种子分散液中单链纳米粒子种子的尺寸为2~10nm；

将所述聚合物单链纳米粒子种子分散液和纳米粒子前驱体混合，进行溶胶-凝胶反应，将所得体系和有机硅酸盐前驱体混合，得到改性均一对称或非对称性纳米粒子；

所述纳米粒子前驱体和共聚物中丙烯酸类单体的摩尔比为5~1000:1。

4.根据权利要求1~3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述丙烯酸类单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、2-乙基丙烯酸、2-丁基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯。

5.根据权利要求1~3任一项所述的合成方法，其特征在于，所述共聚物溶液的浓度为0.0001~50.0mg/mL；所述氨水和有机溶剂的体积比为7~126:1000；所述氨水的质量浓度为25%。

6.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述有机硅酸盐前驱体包括丙基三甲氧基硅烷、7-辛烯基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷或十八烷基三甲氧基硅烷。