[发明专利]pH响应双向运动的Janus微马达及其制备方法

权利要求书

1.一种Janus微马达的制备方法，其特征在于：所述制备方法为：3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与经退火处理的TiO₂微球在碱性条件及引发剂存在的条件下合成为所述Janus微马达。

2.根据权利要求1所述的Janus微马达的制备方法，其特征在于：所述退火温度为200~800 °C；所述碱性条件为pH值为9~11；所述引发剂为偶氮二异丁腈或过硫酸钾；所述3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与所述TiO₂微球的投料比为10~50 μL/mg；所述3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与所述引发剂的投料比为50~150 μL/mg。

3.根据权利要求1或2所述的Janus微马达的制备方法，其特征在于：所述的Janus微马达的制备方法具体包括以下步骤：

步骤1：将TiO₂微球按升温速率为1~15 °C/min升温至退火温度后，保持恒定温度1~5 h，冷却至室温得到退火处理后的TiO₂微球；

步骤2：将所述退火处理后的TiO₂微球于水中分散，加入氨水调至碱性，加入3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷反应0.5~4 h得到反应液；

步骤3：向所述反应液中加入引发剂，于60~100 °C下反应3~10 h，分离取沉淀，用水洗涤即得所述Janus微马达。

4.根据权利要求3所述的Janus微马达的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括TiO₂微球的制备：四异丙醇钛与甲酸在有机溶剂中于120~180 °C下反应4~10 h后，经降温、干燥得到所述TiO₂微球；所述四异丙醇钛与所述甲酸的投料体积比为2~10:1。

5.由权利要求1至4中任一项所述的Janus微马达的制备方法制备的Janus微马达。

6.根据权利要求5所述的Janus微马达，其特征在于：所述Janus微马达具有相对的两端，所述TiO₂微球被所述聚硅氧烷包覆的部分为PTPM端，所述TiO₂微球未被所述聚硅氧烷包覆的部分为TiO₂端。

7.根据权利要求6 所述的Janus微马达，其特征在于：通过调节溶液pH值调节所述Janus微马达的运动速度和运动方向。

8.根据权利要求7所述的Janus微马达，其特征在于：所述Janus微马达的双向运动包括朝所述PTPM端方向运动和朝所述TiO₂端方向运动。

9.根据权利要求5所述的Janus微马达，其特征在于：所述Janus微马达呈球形、鸡蛋形、或雪人形。