[发明专利]聚乙二醇化学接枝修饰二氧化钛纳米管的方法

摘要

本发明涉及一种聚乙二醇化学接枝修饰二氧化钛纳米管的方法，属有机化学接枝修饰及二氧化钛纳米管改性处理技术领域。本发明的主要过程如下：(1)二氧化钛纳米管的氨基化；将二氧化钛纳米管与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTMs)和甲苯在氮气保护下80℃加热搅拌反应，然后抽滤、洗涤、干燥，得氨基化的TiO2；(2)聚乙二醇羧基化；将聚乙二醇溶于二氧杂环己烷中，再将4-二甲氨基吡啶、丁二酸酐、三乙胺分别加入上述溶液中，在室温氮气保护下磁力搅拌反应24h，然后过滤，将滤液加入至冷乙醚溶液中沉淀，得到沉淀物，即为羧基化的聚乙二醇；(3)将上述制得的氨基化的二氧化钛纳米管与羧基化的聚乙二醇在室温下搅拌反应24h，经离心、抽滤，得乙二醇修饰二氧化钛纳米管。

主权项

1.一种聚乙二醇化学接枝修饰二氧化钛纳米管的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：a.二氧化钛纳米管的氨基化：在装有磁力搅拌转子、回流冷凝管的100ml三颈圆底烧杯中，加入1.0g干燥的二氧化钛纳米管原料；再加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTMs)和甲苯，两者的体积比为0.25～0.30；然后以40kHz超声波处理15min，并在氮气保护下加热到80℃，不断搅拌下反应24h，反应完毕后冷却至室温，然后进行抽滤，用甲苯反复洗涤多次以除去未反应的APTMs；在80℃真空干燥24h后得到表面带有氨基的二氧化钛纳米管；b.聚乙二醇的羟基化：将一定量的聚乙二醇(PEG)加入到装有溶剂二氧杂环己烷的三颈圆底烧瓶中，然后将一定量的4-二甲氨基吡啶、丁二酸酐、三乙胺分别加入到烧瓶中；溶于溶剂二氧杂环己烷中。四种物质聚乙二醇(PEG)、4-二甲氨基吡啶、丁二酸酐、三乙胺的摩尔质量比为0.25∶1∶1∶1；在室温氮气保护条件下和磁力搅拌下反应24h；该溶液的质量百分浓度为3％；反应完成后将圆底烧瓶放入真空干燥箱中去除溶剂二氧杂环己烷，然后将四氯化碳加入到圆底烧瓶中以溶解剩余产物，未完全反应多余的丁二酸酐通过过滤除去；将滤液加入到冷的乙醚溶液中使之沉淀，经抽滤得到的沉淀物在真空条件下干燥12h，得到羧基化的聚乙二醇；其反应方程式如下：c.二氧化钛纳米管与羧基化聚乙二醇的反应：将上述所得的羧基化聚乙二醇(PEG-COOH)溶解在磷酸缓冲溶液(PBS)中，然后将一定量的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)和N-羟基丁二酰亚胺(NHs)加入到上述溶液中；三者的用量其摩尔质量比为：PEG-COOH∶EDC·HCl∶NHs＝1∶20∶20；经磁力搅拌30min后，将上述氨基化的二氧化钛纳米管加入到上述溶液中；超声分散15min后，在室温条件下搅拌反应24h，反应完毕后，洗涤多次，以去除未反应物质；然后离心分离、抽滤，最终得到聚乙二醇修饰的二氧化钛纳米管。