[发明专利]一维纳米颗粒聚合链及其制备方法

摘要

本发明涉及一种一维纳米颗粒聚合链及其制备方法，采用五步法制备出含有式Ⅰ所示的交替结构单元的一维纳米颗粒聚合链，其中，A、B为功能性纳米颗粒，分别为二氧化硅、二氧化钛、四氧化三铁、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼纳米颗粒中的一种；该聚合链上的纳米颗粒之间的高分子聚合物链长分布均匀并且可控，使得纳米颗粒之间间距可控，同时该链上可以交替排列两种不同的纳米颗粒。

主权项

一维纳米颗粒聚合链，其特征在于：所述一维纳米颗粒聚合链含有式Ⅰ所示的交替结构单元，其中，A、B为功能性纳米颗粒，分别为二氧化硅、二氧化钛、四氧化三铁、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硅、氮化硼纳米颗粒中的一种，所述功能性纳米颗粒的粒径为15～20nm；R1为H或CH3中的一种；R2为苯基或‑COOR3中的一种，所述R3选自以下基团：①、碳原子数为1～15的链烷基、碳原子数为3～15的环烷基，②、上述①中所述的基团中的一个或多个‑CH2‑被‑COO‑、‑OOC‑、环丙烷、环丁烷、环戊烷、‑O‑、‑S‑取代所形成的氧原子不直接相连的基团；m、n分别为50～500；一维纳米颗粒聚合链的制备方法，包括如下步骤，1)纳米颗粒A表面化学修饰：在纳米颗粒A表面接枝聚合物P，控制聚合物链段的数量和长度，并在聚合物末端引入活性官能团‑N3，得到表面接枝末端叠氮基聚合物的纳米颗粒A‑P‑N3；2)纳米颗粒B表面化学修饰：在纳米颗粒B表面引入活性官能团‑C≡CH，控制官能团的数量，得到表面修饰炔氢基团的纳米颗粒B‑C≡CH；3)纳米颗粒A表面的活性官能团‑N3与纳米颗粒B表面的活性官能团‑C≡CH之间发生点击化学反应，生成交替结构单元为[P‑A‑P‑B]的纳米颗粒聚合链；所述步骤3)具体为，取上述纳米颗粒A‑P‑N3和纳米颗粒B‑C≡CH混合研磨，加入溶剂并超声分散处理，得到混合悬浮液，再加入催化剂和配位剂，封管反应，在50～80℃下搅拌反应2～10小时，产物经洗涤，离心，真空干燥处理，得到交替结构单元为[P‑A‑P‑B]的纳米颗粒聚合链；所述步骤3)中的混合悬浮液溶剂为无水N,N‑二甲基甲酰胺、无水甲苯、无水四氢呋喃、无水二氯甲烷中的一种，悬浮液的浓度为1～100mg/mL，所述催化剂为溴化亚铜，所述配位剂为五甲基二乙烯三胺，各组分摩尔比n纳米颗粒A‑P‑N3:n纳米颗粒B‑C≡CH:n溴化亚铜＝1:1:1～1:1:10，n溴化亚铜:n五甲基二乙烯三胺＝1:1～1:5，洗涤溶剂依次用去离子水和乙醇。