[发明专利]共组装方法和用该方法制备的共组装结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种共组装(co-assembly)方法，以及通过该方法制备的共组装结构。

背景技术

人们期望无机颗粒在未来的纳米技术中发挥重要的作用。在近几年中，矿物或无机合成已经得到了发展，特别是在“软化学”的发展和以水性介质作为合成溶剂的系统应用方面，更是如此。目前，对于许多金属(包括金和铂)和金属氧化物(包括氧化铈、氧化钛和氧化铁)来说，长度为纳米级的颗粒(即，大小通常在10nm的范围内)是可得到的。然而，就可靠地制备亚微米范围内(即，在大约20nm至大约1000nm的范围内)的稳定颗粒而言，还存在许多困难。亚微米级的尺寸范围对很多领域都是有利的，这些领域包括化学机械抛光、抗紫外线过滤器、和纳米复合材料加强件。现在，需要通过提供亚微米级尺寸范围内的无机胶体来简单且便宜地填补这一空白。

就设计和制造胶态组装体和超胶态组装体(supracolloidal assembly)而言，用无机纳米颗粒作为构造单元的可能性以及它们与聚合物进行共组装的可能性已经得到公认(A.K.Boal，F.Ilhan，J.E.DeRouchey，T.Thurn-Albrecht，T.P.Russell and V.M.Rotello，″Self-assembly of nanoparticles into structured spherical and network aggregates，″Nature 404，746-748(2000))，并且已经详细阐述了控制纳米颗粒成簇的技术(J.F.Berret，N.Schonbeck，F.Gazeau，D.El Kharrat，O.Sandre，A.Vacher and M.Airiau，″Controlled clustering of superparamagnetic nanoparticles using block copolymers：Design of new contrast agents for magnetic resonance imaging，″Journal of the American Chemical Society 128，1755-1761(2006)，J.F.Berret，A.Sehgal，M.Morvan，O.Sandre，A.Vacher and M.Airiau，″Stable oxide nanoparticle clusters obtained by complexation，″Journal of Colloid and Interface Science 303，315-318(2006))。

US 2005176863涉及“利用D-嵌段共聚物的稀土聚集体配制物”，WO 2008008354涉及“赋予固体表面特殊性能并且包含无机固体颗粒和共聚物的复合团聚体水性分散体”，这两篇专利都描述了通过将带相反电荷的纳米颗粒与嵌段共聚物混合来制备纳米颗粒簇的方法。

已经由带相反电荷的聚电解质构建了聚电解质层(G.Decher，″Fuzzy Nanoassemblies：Toward Layered Polymeric Multicomposites，″Science 277，1232-1237(1997)，F.Caruso，R.A.Caruso and H.″Nanoengineering of Organic and Hybrid Hollow Spheres by Colloidal Templating，″Science 282，1111-1114(1998))，该聚电解质层包括带相反电荷的聚电解质层进行交替而堆叠形成的组装体(N.Laugel，C.Betscha，M.Winterhalter，J.-C.Voegel，P.Schaaf and V.Ball，″Relationship between the Growth Regime of Polyelectrolyte Multilayers and the Polyanion/Polycation Complexation Enthalpy，″J.Phys.Chem.B 110，19443-19449(2006))。

发明内容

在第一个方面，本发明涉及一种共组装方法，该方法包括在水性聚电解质组合物中使得聚电解质共组装的步骤，所述水性聚电解质组合物包含：

(a)第一聚电解质，其分散在所述组合物中，并且具有第一极性的净电荷，

(b)第二聚电解质，其分散在所述组合物中，并且具有第二极性的净电荷，其中，所述第二极性与所述第一极性相反，和