直接銅藍(lán)/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及直接銅藍(lán)/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]核-殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的作用是通過在核層物質(zhì)表面包裹一層殼層物質(zhì)賦予材料新的功能、有效改變核層物質(zhì)的表面電荷、增強表面反應(yīng)活性、提高粒子穩(wěn)定性并防止核與外層介質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)作用等，其制備與應(yīng)用是目前國際上納米材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中的一個熱點研究方向。目前，納米核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料除了極少數(shù)研究的是一維核殼結(jié)構(gòu)納米纖維和膜外，絕大多數(shù)仍然是對納米粒子的研究。其中的反相微乳液法是一種較好的方法。目前，國外對反向微乳液法制備核-殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子的研究主要是制備和表征，但涉及到染料的核-殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子的制備和研究極少。國內(nèi)對微乳液法制備核-殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子的研究，涉及到染料的核-殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合粒子，如王柯敏等人的研究小組采用W/0反相微乳液法制備出一系列用以在納米尺度上研究細(xì)胞、亞細(xì)胞、單分子、原子行為和相互作用機理的核殼型生物納米顆粒，主要包括無機染料(如Ru (BPY)3)嵌入的熒光納米顆粒，有機染料(如FITC)嵌入的熒光納米顆粒等，發(fā)展了核殼生物熒光納米顆粒的新型熒光標(biāo)記方法。但上述方法并沒有明確的提出如何制備核-殼納米復(fù)合材料，由于用于紡織行業(yè)的普通染料，含有毒性，造成環(huán)境污染，并不具備防紫外線和抗菌除臭的性質(zhì)，而用ZnO包裹染料制備染料/氧化鋅核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料可以解決這一問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供直接銅藍(lán)/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的制備方法，解決了現(xiàn)有直接銅藍(lán)染料釋放毒性，污染環(huán)境的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，直接銅藍(lán)/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的制備方法，具體步驟如下:
[0005]步驟1:稱取正戊醇，向其中加入十二烷基硫酸鈉，攪拌使其混合均勻，形成混合液；向混合液中加入二甲苯，得擬二元組分體系；
[0006]步驟2:稱取直接銅藍(lán)染料，將其加入到水中，混合均勻，制得直接銅藍(lán)染料水溶液；
[0007]步驟3:按質(zhì)量比5?6:1，取步驟I所得擬二元組分體系和步驟2制得的直接銅藍(lán)染料水溶液，混合均勻后，得微乳液A ;按質(zhì)量比11?12:1，取步驟I所得擬二元組分體系和硝酸鋅溶液，混合均勻后，得微乳液B ;按質(zhì)量比12?13:1取步驟I所得擬二元組分體系和氫氧化鈉溶液混合，得微乳液C ；
[0008]步驟4:按質(zhì)量比1.5?2:1: 1，分別取步驟3所得的微乳液A、微乳液B和微乳液C，在恒溫水浴中將微乳液A加熱至75?85°C，在攪拌的條件下將微乳液B滴加到微乳液A中，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌50min?70min ;隨后將微乳液C滴加到微乳液A和微乳液B的混合液中，攪拌反應(yīng)20min?40min，形成混合溶液；將混合溶液高速離心分離，得沉淀物，對該沉淀物進(jìn)行清洗、干燥后，即得直接銅藍(lán)/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料。
[0009]本發(fā)明的特征還在于，
[0010]步驟I中，十二烷基硫酸鈉和正戊醇的質(zhì)量比為2:3.1?4。
[0011]步驟I中，擬二元組分體系中混合液與二甲苯的質(zhì)量比為I?2:1。
[0012]步驟2中，直接銅藍(lán)染料與水的質(zhì)量比為8?9。
[0013]步驟3中，硝酸鋅溶液的濃度為0.2?0.4mol/Lo
[0014]步驟3中，氫氧化鈉溶液的濃度為0.6?0.8mol/Lo
[0015]步驟4中，滴加速度為0.lmL/min。
[0016]步驟4中，攪拌速度為2000?3000r/min。
[0017]步驟4中，清洗、干燥過程為:用水和無水乙醇交替清洗3?5次后，置于溫度為20°C?30°C的真空環(huán)境中恒溫干燥6?8h。
[0018]本發(fā)明的有益效果是，利用具有防紫外線和抗菌功能的ZnO殼對直接銅藍(lán)染料進(jìn)行包覆，制備出的納米復(fù)合材料不僅不影響直接銅藍(lán)染料的原有性能，還使賦予了直接銅藍(lán)染料防紫外線、抗菌除臭及無毒無污染等優(yōu)良性質(zhì)，可將紡織行業(yè)的染、整兩道工序合成一道工序，解決了染整行業(yè)的環(huán)保、綠色和節(jié)能的問題。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的透射電鏡TEM圖片；
[0020]圖2是本發(fā)明核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料的XRD圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]實施例1
[0023]步驟1:稱取正戊醇，向其中加入十二烷基硫酸鈉，攪拌使其混合均勻，形成混合液，所得混合液中十二烷基硫酸鈉和正戊醇的質(zhì)量比為2:3.1 ;按質(zhì)量比2:1稱取混合液和二甲苯，向混合液中加入二甲苯，得擬二元組分體系；
[0024]步驟2:按質(zhì)量比1:8稱取直接銅藍(lán)染料和水，混合均勻后，即得直接銅藍(lán)染料水溶液；
[0025]步驟3:按質(zhì)量比5:1，取步驟I所得擬二元組分體系和步驟2制得的直接銅藍(lán)染料水溶液，混合均勻后，得微乳液A ;按質(zhì)量比12:1，取步驟I所得擬二元組分體系和濃度為0.4mol/L的硝酸鋅溶液，混合均勻后，得微乳液B ;按質(zhì)量比13:1取步驟I所得擬二元組分體系和濃度為0.8mol/L的氫氧化鈉溶液混合，得微乳液C ；
[0026]步驟4:按質(zhì)量比1.5:1:1，分別取步驟3所得的微乳液A、微乳液B和微乳液C，在恒溫水浴中將微乳液A加熱至85°C，在3000r/min條件下攪拌，并將微乳液B以0.lmL/min的速度滴加到微乳液A中，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌50min ;隨后將微乳液C滴加到微乳液A和微乳液B的混合液中，攪拌反應(yīng)40min，形成混合溶液；將混合溶液高速離心分離，得沉淀物，對該沉淀物用水和無水乙醇交替清洗5次后，置于溫度為30°C的真空環(huán)境中恒溫干燥6h后，即得直接銅藍(lán)/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料。
[0027]本實施例所得納米復(fù)合材料的透射電鏡??Μ圖，如圖1所示，從圖中可看出制得的復(fù)合材料為納米核殼結(jié)構(gòu)。該復(fù)合材料的XRD圖，如圖2所示，圖中顯示復(fù)合材料的表面是ZnO0本實施例所得納米復(fù)合材料對波長為280?350nm的紫外光有強烈吸收作用，對大腸桿菌的抑殺率為95%。
[0028]實施例2
[0029]步驟1:稱取正戊醇，向其中加入十二烷基硫酸鈉，攪拌使其混合均勻，形成混合液，所得混合液中十二烷基硫酸鈉和正戊醇的質(zhì)量比為2:4 ;按質(zhì)量比1:1稱取混合液和二甲苯，向混合液中加入二甲苯，得擬二元組分體系；
[0030]步驟2:按質(zhì)量比1:9稱取直接銅藍(lán)染料和水，混合均勻后，即得直接銅藍(lán)染料水溶液；
[0031]步驟3:按質(zhì)量比6:1，取步驟I所得擬二元組分體系和步驟2制得的直接銅藍(lán)染料水溶液，混合均勻后，得微乳液A ;按質(zhì)量比11: 1，取步驟I所得擬二元組分體系和濃度為0.2mol/L的硝酸鋅溶液，混合均勻后，得微乳液B ;按質(zhì)量比12:1取步驟I所得擬二元組分體系和濃度為0.6mol/L的氫氧化鈉溶液混合，得微乳液C ；
[0032]步驟4:按質(zhì)量比1.5?2:1: 1，分別取步驟3所得的微乳液A、微乳液B和微乳液C，在恒溫水浴中將微乳液A加熱至75°C，在2000r/min條件下攪拌，并將微乳液B以0.1mL/min的速度滴加到微乳液A中，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌70min ;隨后將微乳液C滴加到微乳液A和微乳液B的混合液中，攪拌反應(yīng)20min，形成混合溶液；將混合溶液高速離心分離，得沉淀物，對該沉淀物用水和無水乙醇交替清洗3次后，置于溫度為20°C的真空環(huán)境中恒溫干燥8h后，即得直接銅藍(lán)/ZnO核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料。
[0033]本實施例所得納米復(fù)合材料對波長為280?350nm的紫外光有強烈吸收作用，對大腸桿菌的抑殺率為91 %。
[0034]實施例3
[0035]步驟1:稱取正戊醇，向其中加入十二烷基硫酸鈉，攪拌使其混合均勻，形成混合液，所得混合液中十二烷基硫酸鈉和正戊醇的質(zhì)量比為2:3.3 ;按質(zhì)量比1.5:1稱取混合液和二甲苯，向混合液中加入二甲苯，得擬二元組分體系；
[0036]步驟2:按質(zhì)量比1:8.6稱取直接銅藍(lán)染料和水，混合均勻后，即得直接銅藍(lán)染料水溶液；
[0037]步驟3:按質(zhì)量比5.5:1，取步驟I所得擬二元組分體系和步驟2制得的直接銅藍(lán)染料水溶液，混合均勻后，得微乳液A ;按質(zhì)量比11.7:1，取步驟I所得擬二元組分體系和濃度為0.3mol/L的硝酸鋅溶液，混合均勻后，得微乳液B ;按質(zhì)量比12.3:1取步驟I所得擬二元組分體系和濃度為0.7mol/L的氫氧化鈉溶液混合，得微乳液C ；
[0038]步驟4:按質(zhì)量比1.6:1:1，分別取步驟3所得的微乳液A、微乳液B和微乳液C，在恒溫水浴中將微乳液A加熱至70°C，在2800r/min條件下攪拌，并將微乳液B以0.lmL/min的速度滴加到微乳液A中，滴加完畢后，繼續(xù)攪拌55min ;隨后將微乳液C滴加到微乳液A和微乳液B的混合液中，攪拌反應(yīng)25min，形成混合溶液；將混合溶液高速離心分離，得