專利名稱：一維有機(jī)納米材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料制備領(lǐng)域，特別涉及一種一維有機(jī)納米材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
一維有機(jī)納米材料在生物醫(yī)藥、材料科學(xué)等廣泛領(lǐng)域里有重要應(yīng)用前景。一維有機(jī)納米材料的制備方法可以歸納成三類一類是通過多步有機(jī)合成方法，如合成攜帶龐大側(cè)基的、或者球形分子結(jié)構(gòu)串接而成的珍珠鏈?zhǔn)降膭傂跃酆衔锓肿?，比如攜帶樹枝狀分子側(cè)基(J. Am. Chem. Soc. 1998,120, 7691; Angew. Chem. Int. Ed. 1998，37，2193)、C60 側(cè)基或 C60 串(Phys. Rew. B 2010，81， 214114;J. Am. Chem. Soc. 2009，131，18030)；第二類是通過超分子/自組裝途徑制備(Science 1999283，523; Science 1996，273,343)；另外一類是通過物理約束方法獲得，比如通過一維納米圓柱孔模板法制備，電紡絲技術(shù)也可以包括在這一類(Adv. Mater. 2006,18,668 ；Nat. Mater. 2009，8，831)。自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)是由小分子單體一步聚合成大分子，是制備高分子材料的最便捷手段，尤其“活性”自由基聚合(或稱受控自由基聚合)方法在高分子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合成方面取得顯著成就，常用的“活性”自由基聚合方法(《化學(xué)研究與應(yīng)用》2005年17卷I期19頁)包括原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(英文簡稱ATRP)、可逆加成裂解鏈轉(zhuǎn)移(英文簡稱RAFT)以及氮氧自由基調(diào)控聚合(英文簡稱NMP)。攜帶活性自由基聚合引發(fā)基團(tuán)的乙烯基單體被稱為引發(fā)劑單體，引發(fā)劑單體通過自身攜帶的活性自由基引發(fā)基團(tuán)引發(fā)可以形成超支化高分子(Science 1995，269，1080)。但是迄今為止還沒有從單一單體一步聚合直接得到一維有機(jī)聚合物納米粒子的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施方式的目的是提供一種一維有機(jī)納米材料及其制備方法，解決目前制備一維有機(jī)納米材料工藝復(fù)雜的問題，以較簡單的從單一單體一步聚合直接得到一維有機(jī)納米材料。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明實(shí)施例提供一種一維有機(jī)納米材料，以共價(jià)鍵鍵接的、一維納米線狀或橢球狀的有機(jī)高分子材料。本發(fā)明實(shí)施例提供一種一維有機(jī)納米材料的制備方法，包括在有機(jī)溶劑中加入含有乙烯基苯結(jié)構(gòu)及NMP類型活性引發(fā)基團(tuán)的引發(fā)劑單體，力口入適量RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑，形成引發(fā)劑單體的NMP與RAFT雙控制聚合體系，之后在合適溫度下聚合，聚合后提純即得到一維有機(jī)納米材料。由上述提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施方式提供的制備方法，通過單一乙烯基單體(引發(fā)劑單體)一步聚合得到一維有機(jī)納米粒子材料，解決了目前一維納米形貌材料需要復(fù)雜的控制制備過程的問題。
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I為本發(fā)明實(shí)施例I提供的一維有機(jī)納米材料的電子顯微鏡照片； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的一維有機(jī)納米材料的電子顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例提供一種一維有機(jī)納米材料的制備方法，是一種通過單一乙烯基單體(引發(fā)劑單體)一步聚合得到一維有機(jī)納米粒子材料，該方法包括在有機(jī)溶劑中加入含有乙烯基苯結(jié)構(gòu)及NMP類型活性引發(fā)基團(tuán)的引發(fā)劑單體，力口入適量RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑，形成引發(fā)劑單體的NMP與RAFT雙控制聚合體系，之后在合適溫度下聚合，聚合后提純即得到一維有機(jī)納米材料。上述方法中，含有乙烯基苯結(jié)構(gòu)以及NMP類型活性引發(fā)基團(tuán)的引發(fā)劑單體的結(jié)構(gòu)式如下(a)或(b)
權(quán)利要求
1.一種一維有機(jī)納米材料的制備方法，其特征在于，包括 在有機(jī)溶劑中加入含有乙烯基苯結(jié)構(gòu)及NMP類型活性引發(fā)基團(tuán)的引發(fā)劑單體，加入適量RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑，形成引發(fā)劑單體的NMP與RAFT雙控制聚合體系，之后在合適溫度下聚合，聚合后提純即得到一維有機(jī)納米材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述含有乙烯基苯結(jié)構(gòu)以及NMP類型活性引發(fā)基團(tuán)的引發(fā)劑單體的結(jié)構(gòu)式如下(a)或(b)
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述NMP類型活性引發(fā)基團(tuán)為由氮氧化物形成的穩(wěn)定自由基引發(fā)基團(tuán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑采用三硫代酯類型鏈轉(zhuǎn)移劑、黃原酸酯類型鏈轉(zhuǎn)移劑、二硫代酯類型鏈轉(zhuǎn)移劑、環(huán)狀三硫代酯鏈轉(zhuǎn)移劑中的任一種或任意幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑與引發(fā)劑單體的摩爾比為I : 100 200。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述聚合的溫度為NMP類型活性引發(fā)基團(tuán)分解出活性自由基、引發(fā)聚合的反應(yīng)溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑采用沸點(diǎn)高于聚合溫度且能溶解反應(yīng)中間體及產(chǎn)物的有機(jī)溶劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述提純?yōu)橥ㄟ^溶解方式利用超支化結(jié)構(gòu)與納米棒狀結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)溶解性差異分離分離超支化結(jié)構(gòu)與納米棒狀結(jié)構(gòu)，分離后得到一維有機(jī)納米材料。
9.一種一維有機(jī)納米材料，其特征在于，該材料是以共價(jià)鍵鍵接的、一維納米線狀或橢球狀的有機(jī)高分子材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的材料，其特征在于，所述納米線狀或橢球狀的有機(jī)高分子材料的納米尺度為10 200納米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一維有機(jī)納米材料及其制備方法，屬于高分子材料制備領(lǐng)域。該方法包括在有機(jī)溶劑中加入含有乙烯基苯結(jié)構(gòu)及NMP類型活性引發(fā)基團(tuán)的引發(fā)劑單體，加入適量RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑，形成引發(fā)劑單體的NMP與RAFT雙控制聚合體系，之后在合適溫度下聚合，聚合后提純即得到一維有機(jī)納米材料。該方法通過單一乙烯基單體(引發(fā)劑單體)一步聚合得到一維有機(jī)納米粒子材料，解決了目前一維納米形貌材料需要復(fù)雜的控制制備過程的問題。
文檔編號(hào)C08F112/32GK102924634SQ201210300619
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者劉和文, 聶慧, 馬鵬舉 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)