[发明专利]一种具有核壳结构的液态金属微颗粒及其制备方法与应用在审
申请号: | 201811352319.5 | 申请日: | 2018-11-14 |
公开(公告)号: | CN109570515A | 公开(公告)日: | 2019-04-05 |
发明(设计)人: | 陈森;刘静 | 申请(专利权)人: | 中国科学院理化技术研究所 |
主分类号: | B22F9/08 | 分类号: | B22F9/08;B22F1/02;B22F1/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王文君;陈征 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 液态金属 微颗粒 制备 核壳结构 有机高分子聚合物 应用 聚合物溶液 相变微胶囊 纳米级别 纳米流体 完全包覆 微孔结构 有机溶剂 微纳米 滴入 均一 水中 载药 机器人 溶解 挤出 团聚 | ||
1.一种具有核壳结构的液态金属微颗粒,其特征在于,包括液态金属形成的核以及完全包覆于所述核外层的壳;制备所述壳的材料为有机高分子聚合物。
2.根据权利要求1所述的液态金属微颗粒,其特征在于,所述有机高分子聚合物为柔性材料;或者所述有机高分子聚合物可选自聚氯乙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的液态金属微颗粒,其特征在于,液态金属熔点≤100℃,优选≤60℃;
优选地,所述液态金属选自镓、镓基合金、铋基合金中的一种或几种;
进一步优选地,所述液态金属为镓铟合金、镓铟锡合金、铋铟锡合金中的一种或几种;
较佳地,所述液态金属为Ga60In40、Ga80In20、Ga70In30、Ga65In35、Ga75.5In24.5、Ga67In21Sn12或Bi32.5In51Sn16.5。
4.权利要求1-3任一项所述液态金属微颗粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将有机高分子聚合物溶解于有机溶剂中,制成聚合物溶液;
2)将液态金属滴入所述聚合物溶液中,使液态金属分散成微纳米级别的颗粒;
3)将步骤2)所得混合物体系通过具有微孔结构挤出到水中,静置,制得具有核壳结构的液态金属微颗粒。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂能够溶解所述有机高分子聚合物且能够与水互溶;优选为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基乙酰胺、丙酮、甲基吡咯烷酮中的任一种或几种;
优选地,所述有机溶剂的溶解度参数应处于18(J/cm3)^1/2~25(J/cm3)^1/2之间。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述有机高分子聚合物与有机溶剂的质量比为1:(5~30),优选为1:15;和/或,
步骤2)中,所述液态金属与所述聚合物溶液的质量比为1:(10~100),优选为1:60。
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述微孔结构的孔径尺寸均一,孔径尺寸优选为100-300nm;优选地,所述微孔结构为微孔滤膜、氧化铝模板或多孔模板。
8.权利要求4-7任一项所述方法制备的具有核壳结构的液态金属微颗粒。
9.根据权利要求1-3、8任一项所述的液态金属微颗粒,其特征在于,所述具有核壳结构的液态金属微颗粒的粒径为100nm-10μm;和/或,
所述具有核壳结构的液态金属微颗粒核与壳的重量比(1-6):1,优选为3:1;和/或,
所述核的厚度或粒径为50nm-8μm;所述壳的厚度或粒径为50nm-2μm。
10.权利要求1-3、8-9任一项所述具有核壳结构的液态金属微颗粒粒在制备相变微胶囊、纳米流体或载药机器人上的应用。
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