[发明专利]一种金属复合Janus聚合物纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种金属复合Janus聚合物纳米颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

（1）将聚合物溶解在有机溶剂中；

（2）将无机碱加入步骤（1）的溶液中，使聚合物链段电离形成电荷排斥；

（3）将金属盐加入步骤（2）的溶液中，使聚合物发生分子内配位交联反应；

（4）加入还原剂使金属离子原位还原，形成金属纳米颗粒；

（5）采用透析和冷冻干燥对步骤（4）的产物进行提纯；

步骤（1）中，所述聚合物为AB型嵌段共聚物；所述A链段为聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚苄基氯苯乙烯中的一种；所述B链段为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚异戊二烯、聚丙烯酸叔丁酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯、聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；

所述聚合物的浓度为0.01~50 mg/mL；

步骤（2）中，所述无机碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种；所述无机碱中氢氧根基团与聚合物中羧基的摩尔比为0.1:1~1:1；

步骤（3）中，所述金属盐为过渡金属盐，选自钯、钴和镍的金属盐中的一种；

步骤（4）中，所述还原剂为壳聚糖、抗坏血酸、硼烷衍生物中的一种；

步骤（1）中，当所述B链段为聚异戊二烯时，用巯基乙酸对其进行羧基改性；当所述B链段为聚丙烯酸叔丁酯、聚甲基丙烯酸叔丁酯、聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种时，用三氟乙酸对酯进行水解转化为羧基。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、二氧六环中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，反应条件为：温度25~40℃，反应时间6~24小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述钯、钴和镍的金属盐为氯化钯，硝酸钴、氯化钴、硝酸镍、氯化镍中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，反应条件为：温度20~40℃，反应时间6~24小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述还原剂的用量为金属盐的2~8倍当量。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述透析相对去离子水，透析时间为12~48h。冷冻干燥时间为24~72h。

8. 由权利要求1-7之一所述制备方法得到的金属复合Janus聚合物纳米颗粒催化剂，其颗粒尺寸小于10 nm。

9.如权利要求8所述的金属复合Janus聚合物纳米颗粒催化剂在均相催化还原芳香硝基化合物反应中的应用，或在油/水混合乳液环境中催化还原芳香硝基化合物反应中的应用。