本發(fā)明屬于材料表征，具體而言，本發(fā)明涉及一種表征sio2基janus材料兩面性的方法。

背景技術(shù)：

1、janus材料是一類新興的功能材料，具有組成或性質(zhì)空間分區(qū)特征。由于其具有兩個(gè)不同的化學(xué)組成的表面結(jié)構(gòu)，在材料領(lǐng)域研究備受關(guān)注，janus材料為解決復(fù)合材料的功能集成和耦合提供了新途徑，在組裝超結(jié)構(gòu)、界面調(diào)控與功能化、綠色化工與環(huán)保、聚合物高性能化及高值循環(huán)利用方面有重要應(yīng)用前景，目前已經(jīng)在疏水薄膜、定向磁控傳輸、生物醫(yī)藥、驅(qū)油技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。

2、兩親janus納米片是指一側(cè)表面親水，另一側(cè)表面疏水的不對(duì)稱片狀納米材料，它通常具有較高的界面活性。這種表面性質(zhì)的不對(duì)稱性，使janus材料具有良好的雙親性，被認(rèn)為是一種固體表面活性劑，不僅具有表面活性劑分子的親水、親油等特性，而且具有納米材料的量子效應(yīng)等獨(dú)特的性質(zhì)。而當(dāng)前對(duì)于janus結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證方法較少，需要進(jìn)一步探索更加簡(jiǎn)潔有效的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種表征sio2基janus材料的方法，采用此方法可以有效表征sio2基janus材料兩面性，并且該方法具有簡(jiǎn)單易操作、效果好的特點(diǎn)。

2、本發(fā)明第一方面提供了一種表征sio2基janus材料兩面性的方法，所述sio2基janus材料包括sio2基空心微球，所述sio2基空心微球的內(nèi)表面具有氨基，所述sio2基微球的外表面具有環(huán)氧官能團(tuán)，將所述sio2基janus材料破碎后與異硫氰酸酯熒光素混合，將所述sio2基janus材料進(jìn)行紅外測(cè)試。

3、進(jìn)一步地，所述sio2基janus材料的制備方法包括：將硅源與硅烷偶聯(lián)劑kh550、kh560、油包水型表面活性劑和有機(jī)溶劑混合，得到混合油相；伴隨著攪拌，將所述混合油相與含有ph調(diào)節(jié)劑的水溶液混合，得到混合乳液；對(duì)所述混合乳液進(jìn)行加熱反應(yīng)；將所述加熱反應(yīng)得到的產(chǎn)物進(jìn)行冷凍干燥，得到所述sio2基janus材料。

4、進(jìn)一步地，所述硅源包括teos、硅酸四甲酯和正硅酸丙酯中的至少之一。

5、進(jìn)一步地，所述油包水型表面活性劑包括span80、span85和span60中的至少之一。

6、進(jìn)一步地，所述有機(jī)溶劑包括二甲苯油、甲苯和液體石蠟中的至少之一。

7、進(jìn)一步地，所述硅源與所述硅烷偶聯(lián)劑kh550、所述kh560、所述油包水型表面活性劑和所述有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為(100)：(15-20)：(20-40)：(100-130)：(1000-1500)。

8、進(jìn)一步地，所述含有ph調(diào)節(jié)劑的水溶液ph為2-5。

9、進(jìn)一步地，所述混合油相與所述含有ph調(diào)節(jié)劑的水溶液質(zhì)量比為(100-150)：(15-20)。

10、進(jìn)一步地，所述加熱的溫度為70-80℃，時(shí)間為10-12h。

11、進(jìn)一步地，所述sio2基janus材料的粒徑為10μm-80μm，壁厚為0.5μm-1.5μm。

12、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下有益效果：

13、本發(fā)明的方法結(jié)合紅外與異硫氰酸酯熒光素對(duì)sio2基janus材料進(jìn)行表征，紅外譜圖中1461cm-1處為n-h特征峰，1050cm-1處為-c-o-c的特征峰，表明所得janus材料上存在著kh550的氨基基團(tuán)及kh560所帶來的環(huán)氧基團(tuán)，并且將sio2基janus材料破碎后與異硫氰酸酯熒光素(fitc，fitc是一種具有對(duì)氨基官能團(tuán)進(jìn)行特異性標(biāo)記功能的熒光染料)混合，之后采用olympus?fv1000激光掃描共聚焦顯微鏡對(duì)fitc染色過的聚合產(chǎn)物進(jìn)行熒光表征，在495nm激光照射下激發(fā)fitc使其產(chǎn)生明亮的綠色熒光現(xiàn)象，并通過激光掃描共聚焦顯微鏡拍攝其熒光圖像，視野中同時(shí)出現(xiàn)完整球狀及團(tuán)聚的碎裂片狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)fitc染色并激光激發(fā)后僅在碎裂片狀結(jié)構(gòu)之上觀察到清楚的綠色熒光現(xiàn)象，而完整的空心球體卻不存在綠色熒光。這是由于janus空心球體破碎之后的碎片上，具有氨基基團(tuán)的內(nèi)側(cè)表面暴露在外，fitc與內(nèi)表面的氨基結(jié)合，激發(fā)后可觀察到明亮的熒光出現(xiàn)；完整的janus球由于fitc染色劑無法進(jìn)入空心球體內(nèi)部，故其內(nèi)側(cè)表面的氨基未被fitc標(biāo)記，而外表面的環(huán)氧基團(tuán)并不與fitc反應(yīng)，經(jīng)激光激發(fā)后觀察不到熒光現(xiàn)象，表明氨基基團(tuán)形成在sio2基janus材料的內(nèi)表面，而推斷環(huán)氧官能團(tuán)形成在sio2基janus材料的外表面。

技術(shù)特征：

1.一種表征sio2基janus材料兩面性的方法，其特征在于，所述sio2基janus材料包括sio2基空心微球，所述sio2基空心微球的內(nèi)表面具有氨基，所述sio2基微球的外表面具有環(huán)氧官能團(tuán)，將所述sio2基janus材料破碎后與異硫氰酸酯熒光素混合，將所述sio2基janus材料進(jìn)行紅外測(cè)試。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述sio2基janus材料的制備方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述硅源包括teos、硅酸四甲酯和正硅酸丙酯中的至少之一。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述油包水型表面活性劑包括span80、span85和span60中的至少之一。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑包括二甲苯油、甲苯和液體石蠟中的至少之一。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述硅源與所述硅烷偶聯(lián)劑kh550、所述kh560、所述油包水型表面活性劑和所述有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為100：(15-20)：(20-40)：(100-130)：(1000-1500)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述含有ph調(diào)節(jié)劑的水溶液的ph為2-5。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述混合油相與所述含有ph調(diào)節(jié)劑的水溶液質(zhì)量比為(100-150)：(15-20)。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述加熱的溫度為70-80℃，時(shí)間為10-12h。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述sio2基janus材料的粒徑為10μm-80μm，壁厚為0.5μm-1.5μm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種表征SiO<subgt;2</subgt;基Janus材料兩面性的方法，所述SiO<subgt;2</subgt;基Janus材料包括SiO<subgt;2</subgt;基空心微球，所述SiO<subgt;2</subgt;基空心微球的內(nèi)表面具有氨基，所述SiO<subgt;2</subgt;基微球的外表面具有環(huán)氧官能團(tuán)，將所述SiO<subgt;2</subgt;基Janus材料破碎后與異硫氰酸酯熒光素混合，將所述SiO<subgt;2</subgt;基Janus材料進(jìn)行紅外測(cè)試。采用此方法可以有效表征SiO<subgt;2</subgt;基Janus材料兩面性，并且該方法具有簡(jiǎn)單易操作、效果好的特點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：曹維宇,王翔宇,徐樑華,王夢(mèng)梵,高愛君,童元建,李常清,王宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京化工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17