[发明专利]表面具有多重性质的复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了表面具有多重性质的复合材料及其制备方法。该复合材料，包括基底以及位于所述基底表面上不同的材料组成；其中，所述表面具有多重性质的复合材料为管状或纤维状，构成所述材料的侧表面和两个端面的材料至少为两种。本发明利用超薄切片方法对无机物管状或纤维状材料进行选择性改性及功能化复合，得到表面具有多重性质的复合材料。该方法，可制备从微观纳米尺度到宏观尺度内的各种环状或棒状复合物，而且操作简单，易于实现大规模生产。

主权项

一种表面具有多重性质的复合材料，由基底以及位于所述基底表面上不同的材料组成；其特征在于：所述基底为管状或纤维状；所述基底为纤维状时，所述基底的表面由一个侧表面和两个端面组成，构成每个面的材料为一种，构成所述三个面的材料至少为两种；所述基底为管状时，所述基底的表面由一个外侧表面、一个内侧表面和两个端面组成，构成所述外侧表面和内侧表面的材料相同，构成所述两个端面的材料相同或不同，构成所述外侧表面和内侧表面的材料与所述构成两个端面的材料相同或不同；所述基底选自下述元素的氧化物或氢氧化物中的至少一种：硅、铝、钛、镁、锆、铁、锌、锡、和钙；构成所述两个端面的材料为下述材料A‑材料C中的任意一种，所述材料A为功能基团为式I所示化学基团的材料，所述材料B为式I所示化学基团与纳米颗粒通过正负电荷吸引组成的复合物，所述材料C为以式I所示化学基团为重复结构单元的聚合物；R‑CnH2n‑(式I)式I中，n为0‑24的整数，R为‑H、‑NH2、HS‑、‑SCN、‑NHCONH2、Cl‑、NH2(CH2)2NH‑、(CH3)2‑C(Br)‑C(O)‑NH‑、‑SO3、‑Ph‑SOCl2、‑Ph‑SO3、2，3‑环氧丙氧基、甲基丙烯酰氧基、(CH2)3‑Sx‑、‑CH3、CH2＝CH‑或Ph，所述(CH2)3‑Sx‑中，x为1‑4的整数，Ph为苯基；所述纳米颗粒选自金属纳米颗粒、无机物纳米颗粒和有机物纳米颗粒中的至少一种；所述金属纳米颗粒选自下述金属的纳米颗粒中的至少一种：Au、Ag、Fe、Pd、和Pt；所述无机物纳米颗粒选自下述化合物的纳米颗粒中的至少一种：SiO2、TiO2、GeO、FeO、Fe3O4、Fe2O3、Al2O3、SnO2、Cu(OH)2、Eu2O3、MnFe2O4、CaCO3、CdS、CoO、NiO、ZnO和CeO2；所述有机物纳米颗粒选自下述聚合物的纳米颗粒中的至少一种：聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚马来酸酐、聚丙烯酰胺、聚苯胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、磺化聚苯乙烯、聚苯乙烯磺酸钠、聚二烯丙基二甲基氯化铵、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚吡咯烷酮、海藻酸钠、羟烷基淀粉、聚二甲基二烯丙基氯化铵和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。