[发明专利]光磁双重响应的Janus粒子、制备和应用与形貌调控方法

权利要求书

1.一种光磁双重响应的Janus粒子的制备方法，其特征在于，含有以下步骤：

(1)制备光响应聚合物微球：利用微流控技术或膜乳化法，以光响应聚合物为原料制备得到光响应聚合物微球；

(2)半屏蔽法固定光响应聚合物微球：配制水溶性聚合物溶液，将该水溶性聚合物溶液均匀旋涂至基底表面，待水溶性聚合物溶液中的溶剂挥发后，基底表面形成均匀的水溶性聚合物涂层；然后将步骤(1)中制得的光响应聚合物微球的悬浮液超声分散后滴加至该涂层上，使光响应聚合物微球单层平铺在涂层上；所述悬浮液使涂层溶胀，在自身重力作用下，每个光响应聚合物微球的部分陷入涂层中，另外的部分裸露在涂层外；静置使悬浮液中的溶剂挥发；

(3)光响应聚合物微球裸露表面沉积铁磁性材料：采用物理气相沉积法为步骤(2)中光响应聚合物微球裸露在涂层外的部分沉积铁磁性材料，得到具有铁磁性镀层的Janus粒子；

(4)Janus粒子的洗脱和分离：将步骤(3)中得到的具有铁磁性镀层的Janus粒子洗脱后进行分离，即得到光磁双重响应的Janus粒子。

2.如权利要求1所述光磁双重响应的Janus粒子的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述光响应聚合物为偶氮苯聚合物、螺吡喃聚合物、偶氮萘醌聚合物、二芳基乙烯聚合物、邻硝基苯甲酰聚合物、香豆素聚合物、古柯间二酸聚合物、偶氮苯聚合物的衍生物、螺吡喃聚合物的衍生物、偶氮萘醌聚合物的衍生物、二芳基乙烯聚合物的衍生物、邻硝基苯甲酰聚合物的衍生物、香豆素聚合物的衍生物或古柯间二酸聚合物的衍生物；

步骤(3)中所述物理气相沉积法为真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜或分子束外延法；步骤(3)所述铁磁性材料为铁、钴、镍、钆、铁的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物、钆的氧化物或铁钴镍中至少两种金属合金中的至少一种；步骤(3)中沉积铁磁性材料的厚度为1nm-500nm。

3.如权利要求1所述光磁双重响应的Janus粒子的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述水溶性聚合物为环糊精、水溶性甲壳素、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚马来酸酐、聚季胺盐、聚乙二醇、淀粉、海藻酸钠、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素和羟乙基纤维素中的至少一种；

步骤(4)所述分离为用筛网筛选后，再进行磁场分离。

4.根据权利要求1-3任一所述方法制备得到的光磁双重响应的Janus粒子，其特征在于，所述Janus粒子的直径为200nm-500μm。

5.如权利要求4所述光磁双重响应的Janus粒子用于光学催化剂、光学生物传感器、微马达或制备药物靶向载体方面的应用。

6.权利要求4所述光磁双重响应的Janus粒子的形貌调控方法，其特征在于，含有以下步骤：

(1)将光磁双重响应的Janus粒子分散在溶剂中，并滴加在基底上，在外加磁场的作用下使所述光磁双重响应的Janus粒子排列一致；

(2)待溶剂挥发后，向所述光磁双重响应的Janus粒子施加偏振光进行辐射，即得到形变的Janus粒子。

7.如权利要求6所述的形貌调控方法，其特征在于，将步骤(2)所述形变的Janus粒子重复步骤(1)和步骤(2)，所述重复的次数大于等于1次，且每次重复的过程中，施加的外加磁场较上次施加的外加磁场的方向不同，和/或施加的偏振光较上次施加的偏振光的方向不同。

8.如权利要求6所述的形貌调控方法，其特征在于，所述偏振光的波长为200nm-1000nm；所述偏振光辐射的时间为2min-100h；所述外加磁场的供磁体为电磁铁、钐钴磁铁、钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁和铁铬钴磁铁中的至少一种。

9.根据权利要求6-8任一所述形貌调控方法制备得到的形变的Janus粒子。

10.如权利要求9所述形变的Janus粒子在磁共振显影、磁热疗或制备药物靶向载体方面的应用。