[发明专利]一种普鲁士蓝纳米空心橄榄球

说明书

技术领域

本发明涉及一种普鲁士蓝纳米颗粒，具体涉及一种采用特殊方法制备的普鲁士蓝纳米空心橄榄球。

背景技术

普鲁士蓝具有低毒、磁性、可逆氧化还原等特性，可广泛应用于生物燃料电池、传感器等领域。普鲁士蓝颗粒的性质在很大程度上取决于其形状和尺寸，合成形状和尺寸可控的普鲁士蓝结构（特别是不对称形状的结构）具有重大现实和科学意义。

自从Stephen Mann于　2000年首次采用反向乳液技术制备了普鲁士蓝纳米立方颗粒(Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39:1793-1796)，科研工作者已成功合成出各种形状的普鲁士蓝纳米颗粒，如普鲁士蓝纳米立方、普鲁士蓝纳米棒、具有二维结构的普鲁士蓝片层、普鲁士蓝纳米盘等。Talham等人使用LB技术在水-空气界面制备了二维普鲁士蓝片层(J.Am.Chem.Soc.2002,124:10083-10090)。Stiegman等在硅胶基体中制备了普鲁士蓝纳米棒和纳米盘(Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46:8653-8655)。Maclachlan 等使用烷基链为憎水链段亚铁氰根离子为亲水端的表面活性剂制备了具有管道结构普鲁士蓝颗粒(Angew. Chem. Int. Ed. 2008(47):511-514)。使用多孔氧化铝模板可制备出一维普鲁士蓝纳米结构(Nano Lett. 2005, 5:1603-1606; Nano Lett. 2002, 2:845-847)。梁国栋、王晓松等以亚铁氰根离子封端的聚(氧化乙烯)-b-聚(氧化丙烯烯)-b-聚(氧化乙烯)为表面活性剂，采用细乳液壳聚合技术制备了普鲁士蓝空心球，普鲁士蓝为无定形态，空心球尺寸在65-198nm之间(J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5378-5378)。随后王晓松等通过减小亚铁氰根离子封端率合成了普鲁士蓝空心立方颗粒，颗粒尺寸为200 nm(Chem. Commun. 2010, 46, 4574-4576)。

专利文献记载的关于普鲁士蓝纳米材料的制备方法主要有：南开大学“普鲁蓝类配合物纳米晶体与制备方法及应用” （专利号：200810053154.1）采用水热法合成了普鲁士蓝纳米球、纳米块或纳米片晶体。浙江大学“一种制备磁性铁钴普鲁士蓝空心纳米方块的方法” （申请号：200910155629.2）采用水热法合成了铁钴普鲁士蓝纳米方块。华东师范大学“一种新型普鲁士蓝介晶及其制备方法” （申请号：200910199315.2）采用无机酸和水热处理相结合的方法合成了具有分级结构的普鲁士蓝介晶，所制备的介晶粒子整体为表面粗糙的八面体、类八面体、类球状及太湖石状，由无数小尺度晶体构成，小尺度晶体为150～250nm的纳米棒和纳米立方体。

以聚合物为表面活性剂制备普鲁士蓝材料的有：浙江师范大学“微乳液法制备聚吡咯包裹普鲁士蓝纳米粒子用于电化学分析” （申请号：200710111736.6），采用微乳液法制备聚吡咯包裹的普鲁士蓝颗粒，颗粒直径小于100 nm, 所制备普鲁士蓝修饰的电极可用于检测H₂O₂，具有稳定性好，灵敏度高等优点。南开大学“PVP包覆的磁性纳米粒子及制备方法与应用”（申请号：200710059525.2）用PVP包覆后，普鲁士蓝尺寸随高分子表面活性剂含量的增加减小，纳米颗粒磁性发生明显变化。

以上文献中分别记载了普鲁士蓝纳米球、纳米块、纳米片、介晶等，但是迄今为止普鲁士蓝纳米空心橄榄球的合成尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的上述不足，提供一种普鲁士蓝纳米空心橄榄球。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

我们首次采用软模板法制备了结构可控的普鲁士蓝纳米空心橄榄球，方法如下：

采用分散聚合技术制备交联聚丙烯酰胺水凝胶微球，然后以交联聚丙烯酰胺水凝胶微球为模板，在外剪切力场作用下合成普鲁士蓝纳米空心橄榄球。

具体过程为：

一种普鲁士蓝纳米空心橄榄球，其制备方法为：

（1）以丙烯酰胺(AM)为单体，N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，过硫酸铵(APS)为引发剂，乙醇为溶剂，采用分散聚合技术制备交联聚丙烯酰胺水凝胶微球，得到交联聚丙烯酰胺水凝胶微球/乙醇悬浊液；