[发明专利]一种用于环境水收集的核壳结构PAA-PNIPAAm水凝胶材料制备方法

权利要求书

1.一种用于环境水收集的核壳结构PAA-PNIPAAm水凝胶材料及其制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：通过紫外光辐照方法，先制备核层聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)大孔径水凝胶，然后在PNIPAAm水凝胶表面包覆一层开孔结构的小孔径聚丙烯酸钠(PAA)水凝胶，最后在将聚多巴胺纳米粒子(PDA)涂覆于PAA水凝胶表面，并将其浸入LiCl溶液中24h，所制备的核壳结构水凝胶在80℃烘箱中干燥3天，得到制备一种核壳结构PAA-PNIPAAm水凝胶环境水收集材料。

2.根据权利要求1所述PNIPAAm大孔径水凝胶的制备方法，其特征在于：在20℃下，将单体NIPAAm，光引发剂α-酮戊二酸和交联剂N，N亚甲基双丙烯酰胺溶于10mL的去离子水中，然后加入羧甲基纤维素钠于上述溶液中，磁力搅拌4h，将混合均匀的溶液缓慢注入到6cm的培养皿中，并将培养皿移到密封容器中，通入N₂20min后置于紫外灯(250W)下辐照40min，并用去离子水浸泡24h，定期换水以除去未反应的单体和交联剂，得到PNIPAAm水凝胶。

3.根据权利要求2所述的PNIPAAm大孔径水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的NIPAAm混合水溶液中所需单体NIPAAm质量浓度为2％～10％；所述交联剂浓度1％～5％(占单体浓度质量百分比)；所述羧甲基纤维素质量浓度为0.1％～1％；所述光引发剂质量浓度0.5％。

4.根据权利要求1所述所述制备PAA-PNIPAAm水凝胶，其特征在于：将单体AA，光引发剂α-酮戊二酸和交联剂N，N亚甲基双丙烯酰胺溶于二甲基亚砜-水(DMSO-H₂O)混合溶液中。然后将混合均匀的溶液注入到放置在培养皿中的空心柱模具中，之后将上述模具缓慢移到密封容器中，通入N₂20min后置于紫外灯箱(250W)中辐照20min，将得到核壳结构水凝胶小心地从模具中取出并浸泡在去离子水中水24h，直到去除未反应的单体和DMSO，得到PAA-PNIPAAm水凝胶。

5.根据权利要求4所述的PAA-PNIPAAm水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的PAA混合水溶液中所需单体AA质量浓度为0.5％～3％；所述交联剂浓度2％～12％(占单体浓度质量百分比)；所述二甲基亚砜与水的体积比为1∶9～1∶1；所述光引发剂质量浓度0.5％。

6.根据权利要求1所述的一种核壳结构PDA@PAA-PNIPAAm-LiCl水凝胶环境水收集材料的制备方法，其特征在于：首先，按照权利要求4中要求制备PAA-PNIPAAm水凝胶，然后，然后将PAA-PNIPAAm水凝胶加入到Tris-HCl缓冲溶液(pH＝8.5，50mM)中，充分溶胀24h后，再将样品再次浸入含有多巴胺和CuSO₄(5mM)/H₂O₂(19.6mM)的Tris-HCl缓冲溶液中，磁力搅拌4h。随后，样品用水清洗过夜并放置于冷冻干燥机中进行预冻和冷冻干燥处理得到PDA@PAA-PNIPAAm水凝胶。最后，将其浸入LiCl溶液中24h。所制备的PDA@PAA-PNIPAAm-LiCl水凝胶在80℃烘箱中干燥3天。

7.根据权利要求6所述的一种基于无纺布的可用于单向导水的环保型无氟夹层涂层材料的制备方法，其特征在于：所述Tris-HCl缓冲溶液中，多巴胺浓度为2～10mg/mL；所述LiCl溶液浓度为0.1～0.6g/mL。