[发明专利]一种制备Janus粒子的方法及形貌调控方法

权利要求书

1.一种制备Janus粒子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将第一水溶性单体、第一水溶性共交联剂和第一水溶性光引发剂加入到能形成全水相分离体系的第一聚合物的水溶液中，得到第一混合物溶液；将该第一混合物溶液滴加到超疏水基底表面形成液滴；

(2)将第二水溶性单体、第二水溶性共交联剂和第二水溶性光引发剂加入到能形成全水相分离体系的第二聚合物的水溶液中，得到第二混合物溶液；将该第二混合物溶液滴加到步骤(1)形成的液滴表面形成混合液滴，所述混合液滴发生相分离形成球形Janus液滴；

所述第一水溶性单体与第二水溶性单体相同或不同；所述第一水溶性共交联剂与第二水溶性共交联剂相同或不同；所述第一水溶性光引发剂与第二水溶性光引发剂相同或不同；所述第一聚合物与第二聚合物为分子量不同的聚合物，其中分子量小的聚合物主要位于Janus液滴的上相，分子量大的聚合物主要位于Janus液滴的下相；所述第一聚合物和第二聚合物中分子量小的聚合物为聚乙二醇、聚丙二醇或聚乙二醇二丙烯酸酯，所述第一聚合物和第二聚合物中分子量大的聚合物为葡聚糖、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮；

(3)将步骤(2)得到的球形Janus液滴进行紫外光照，使第一水溶性单体和第二水溶性单体分别聚合，形成水凝胶Janus粒子。

2.如权利要求1所述的制备Janus粒子的方法，其特征在于，所述超疏水基底为超双疏基底。

3.如权利要求1或2所述的制备Janus粒子的方法，其特征在于，所述第一聚合物和第二聚合物中分子量小的聚合物的分子量为18500-22000，所述第一聚合物和第二聚合物中分子量大的聚合物的分子量为450000-650000。

4.如权利要求3所述的制备Janus粒子的方法，其特征在于，所述第一水溶性单体和第二水溶性单体各自独立地选自N-异丙基丙烯酰胺、N-N-二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇二丙烯酸酯和马来酰化葡聚糖。

5.如权利要求4所述的制备Janus粒子的方法，其特征在于，所述第一水溶性共交联剂和第二水溶性共交联剂各自独立地选自N-N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯三胺和二异氰酸酯；

所述第一水溶性光引发剂和第二水溶性光引发剂各自独立地选自2，2-二乙氧基苯丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮和4-丙烯酰氧基二苯甲酮。

6.一种调控Janus粒子形貌的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将第一水溶性单体、第一水溶性共交联剂和第一水溶性光引发剂加入到能形成全水相分离体系的第一聚合物的水溶液中，得到第一混合物溶液；将该第一混合物溶液滴加到超疏水基底表面形成液滴；

(2)将第二水溶性单体、第二水溶性共交联剂和第二水溶性光引发剂加入到能形成全水相分离体系的第二聚合物的水溶液中，得到第二混合物溶液；将该第二混合物溶液滴加到步骤(1)形成的液滴表面形成混合液滴，所述混合液滴发生相分离形成具有相分界线的球形Janus液滴；

所述第一聚合物和第二聚合物中分子量小的聚合物为聚乙二醇、聚丙二醇或聚乙二醇二丙烯酸酯，所述第一聚合物和第二聚合物中分子量大的聚合物为葡聚糖、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮；

所述第一水溶性单体与第二水溶性单体相同或不同；所述第一水溶性共交联剂与第二水溶性共交联剂相同或不同；所述第一水溶性光引发剂与第二水溶性光引发剂相同或不同；所述第一聚合物与第二聚合物为分子量不同的聚合物，其中分子量小的聚合物主要位于Janus液滴的上相，分子量大的聚合物主要位于Janus液滴的下相；

(3)将步骤(2)得到的球形Janus液滴进行紫外光照，使第一水溶性单体和第二水溶性单体分别聚合，形成水凝胶Janus粒子；

将第一聚合物和第二聚合物在混合液滴中的浓度对应于双水相图系线上的点设为点A，该系线与共存曲线相交靠近横轴的交点设为点B，该系线与共存曲线相交靠近纵轴的交点设为点C，点A与点B的距离比上点A与点C的距离，即为上相与下相的体积比；通过调控第一聚合物和第二聚合物在混合液滴中的浓度，从而调控上相与下相的体积比。