CN112592423B - 单分散磁性微球 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单分散磁性微球,其通过以下方法制备得到:1)制备单分散聚苯乙烯种子微球;2)利用单分散聚苯乙烯种子微球制备单分散聚(苯乙烯‑二乙基苯‑甲基丙烯酸甲酯)多孔微球;3)利用单分散聚(苯乙烯‑二乙基苯‑甲基丙烯酸甲酯)多孔微球制备磁性聚(苯乙烯‑二乙基苯‑甲基丙烯酸甲酯)多孔微球;4)制备单分散磁性微球。本发明的单分散磁性微球分散性好、孔隙率和粒径可调,制备的单分散磁性微球表面光滑、基本无磁性颗粒,且磁含量高,可批量化生产;本发明采用的方法简单,可以在较大体系下制备,具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及功能材料领域,特别涉及一种单分散磁性微球。
背景技术
磁性聚合物微球是指由磁性材料和高分子材料通过复合而成的具有一定结构的新型功能微球,有于独特的磁性和聚合物性能被广泛应用于各种反应中。如:固定化酶、DNA纯化、细胞分离、免疫诊断、磁性靶向给药、环境保护水质检测及废水处理、有机合成等各个领域。磁性微球的制备方法主要可以分为4种:包裹法,模板自组装法,原位生产法和溶剂热法。包裹法即通过在微球制备过程体系中加入磁性纳米颗粒,在微球生成的同时将磁性纳米颗粒包裹在微球内部,该方法制备的微球性质稳定但是由于相分离等因素难以保证单分散性。模板组装法以已有的微球为模板,通过在模板微球内部或表面组装磁性纳米颗粒制备磁性微球,微球粒径分布通常不受影响,但是其操作步骤复杂,磁含量难以提高。原位生产法是在模板微球的内部原位生成磁性纳米颗粒,该方法对模板微球的粒径分布没有影响,制备的磁性微球磁含量高、容易控制,是目前最为常用的方法。模板的均一性和内部结构决定了磁性微球的均一性和磁性含量,多孔聚合物微球具有良好的可控的均一性和大的比表面积非常合适制备磁性微球,因此如何控制多孔微球的均一性和孔隙率至关重要,同时磁性微球的表面磁性颗粒尽可能少,避免对后续应用产生不必要影响。通过在磁性微球表面包覆功能化聚合物可以实现功能化。
专利CN201610780210.6制备了一种高密度羧基修饰的磁性微球,首先制备出四氧化三铁然后包覆二氧化硅并氨基化,最后在进行羧基化。该方法制备的磁性微球粒径较小,且单分散性难以控制,限制了其应用范围。
专利CN201110426866.5采用膜乳化法,以二乙烯苯等单体作为反应单体和磁性粒子经过油酸修饰后随油相过膜乳化,然后乳液悬浮聚合制得磁性微球。该方法制备的磁性单分散性较差限制了其应用。
专利CN201811217589.5公开了一种磁性微球的制备方法,首先使用多孔微球原位生产磁性纳米粒子,然后修饰PEI并包覆二氧化硅,最后氨基和羧基化。表面硅烷功能化的试剂相对于聚合物功能化性能较差,硅烷化试剂稳定性较差容易脱落,且硅烷化密度不易控制,现在大部分试剂盒中极少应用硅基材料,因此也限制了其应用。
所以,现在需要一种更可靠的方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种单分散磁性微球。本发明首先采用种子聚合法制备一种单分散羧基化聚苯乙烯多孔微球,然后采用多步原位法制备出表面光滑多孔的高磁性聚苯乙烯微球,再通过支化PEI与微球进行表面交联和氨基化,然后氨基化的微球与单体反应实现双键功能化;最后进行单体丙烯酸、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚实现氨基化羧基化修饰,同时避免了磁性颗粒于外界环境接触,增强了制得的单分散聚苯乙烯种子微球的稳定性。本发明所制备的单分散聚苯乙烯种子微球分散性好、粒径和孔隙率可调,并且可以批量化生成,反应批间差小,磁性多孔微球表面光滑,磁含量高。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:提供一种单分散磁性微球,其通过以下方法制备得到:
1)制备单分散聚苯乙烯种子微球;
2)利用单分散聚苯乙烯种子微球制备单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球;
3)利用单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球制备磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球;
4)制备单分散磁性微球,具体包括:
4-1)将步骤3)制得的磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球分散于PEI溶液中,超声分散然后洗涤,得到PE改性的磁性微球;
4-2)将第一单体、交联剂与PE改性的磁性微球混合反应,得到双键功能化磁性微球;
4-3)将双键功能化磁性微球与第二单体反应,共聚得到单分散磁性微球。
优选的是,所述第一单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯单体或甲基丙烯酸异氰基乙酯单体。
优选的是,所述步骤4-2)中的交联剂为甘油二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙氧基丙酸甘油三缩水甘油醚、戊二醛、丁二醛、己二醛、辛二醛和二醛基聚乙二醇中的任意一种。
优选的是,所述第二单体为丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、甲基丙烯酸缩水甘油酯单体中的任意一种。
优选的是,所述步骤1)具体包括:
1-1)取PVP溶解于无水乙醇中,将得到的溶液加入到第一反应器中,反应;
1-2)取苯乙烯和AIBN,超声分散后,加入所述第一反应器中,然后通入N2,反应;
1-3)反应结束后,将得到的乳白色液体离心处理;
1-4)离心后,将离心得到的产物用乙醇超声清洗,然后干燥过夜,得到单分散聚苯乙烯种子微球。
优选的是,所述步骤1)具体包括:
1-1)取PVP溶解于无水乙醇中,将得到的溶液加入到第一反应器中,70℃,反应24h;
1-2)取苯乙烯和AIBN,超声分散后,加入所述第一反应器中,然后通入N2 10min,反应24h;
1-3)反应结束后,将得到的乳白色液体在2000rpm下离心3min;
1-4)离心后,将离心得到的产物用乙醇超声清洗3次,然后干燥过夜,得到单分散聚苯乙烯种子微球。
优选的是,所述步骤2)具体包括:
2-1)将步骤1)制得的单分散聚苯乙烯种子微球分散于水中,超声溶解后,倒入第二反应器中,搅拌;
2-2)将甲苯、DBP加入到SDS溶液中,得到的第一混合溶液再加入细胞粉碎仪中粉碎至分散均匀,然后再加入到所述第二反应器中,溶胀反应;
2-3)将BPO、苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯混合均匀,得到第二混合溶液,向第二混合溶液中再加入SDS水溶液和DVB,得到第三混合溶液,将第三混合溶液加入到所述第二反应器中,溶胀反应;
2-4)加入PVA水溶液到所述第二反应器中,向所述第二反应器中充入氮气,搅拌,升温,反应;
2-5)用蒸馏水和乙醇分别离心洗涤步骤2-4)得到的产物,将洗涤后的产物加入四氢呋喃溶液中再次洗涤,最后用蒸馏水离心洗涤,干燥,得到多孔微球;
2-6)将步骤2-5)得到的干燥的多孔微球浸泡在NaOH溶液中反应,得到的产物用去离子水清洗至中性,干燥,得到所述单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
优选的是,所述步骤2)具体包括:
2-1)将步骤1)制得的单分散聚苯乙烯种子微球分散于水中,超声溶解后,倒入第二反应器中,300rpm下搅拌;
2-2)将甲苯、DBP加入到SDS溶液中,得到的第一混合溶液再加入细胞粉碎仪中粉碎至分散均匀,然后再加入到所述第二反应器中,在30℃下溶胀24h;
2-3)将BPO、苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯混合均匀,得到第二混合溶液,向第二混合溶液中再加入SDS水溶液和DVB,得到第三混合溶液,将第三混合溶液加入到所述第二反应器中,30℃下溶胀24h;
2-4)加入PVA水溶液到所述第二反应器中,向所述第二反应器中充入氮气10min,搅拌,升温到70℃,反应24h;
2-5)用蒸馏水和乙醇分别离心洗涤步骤2-4)得到的产物,将洗涤后的产物加入四氢呋喃溶液中于60℃下再洗涤12h,最后用蒸馏水离心洗涤,干燥,得到多孔微球;
2-6)将步骤2-5)得到的干燥的多孔微球浸泡在浓度为1M的NaOH溶液中反应24h,得到的产物用去离子水清洗至中性,干燥,得到所述单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
优选的是,所述步骤3)具体包括:
3-1)将四水氯化亚铁和/或六水氯化铁溶解在去离子水中,得到第四混合溶液,向得到的第四混合溶液中加入步骤2)制得的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,反应;
3-2)对步骤3-1)得到的产物使用乙醇离心洗涤,然后将洗涤后的产品分散于去离子水中,得到分散液,将该分散液加热并加入氨水,然后持续通入氮气,反应;
3-3)用无水乙醇和去离子水多次反复清洗步骤3-2)得到的产物,然后用盐酸溶液洗涤,得到磁性微球粗产品;
3-4)将步骤3-3)得到的磁性微球粗产品代替步骤3-1)中的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,重复步骤3-1)至3-3)至少一次,最终得到磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
优选的是,所述步骤3)具体包括:
3-1)将四水氯化亚铁和/或六水氯化铁溶解在去离子水中,得到第四混合溶液,向得到的第四混合溶液中加入步骤2)制得的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,反应;
3-2)对步骤3-1)得到的产物使用乙醇离心洗涤3次,然后将洗涤后的产品分散于去离子水中,得到分散液,将该分散液加热至80℃下并加入氨水,然后持续通入氮气反应30min;
3-3)用无水乙醇和去离子水多次反复清洗步骤3-2)得到的产物,然后用质量分数为20%的盐酸溶液洗涤两次,得到磁性微球粗产品;
3-4)将步骤3-3)得到的磁性微球粗产品代替步骤3-1)中的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,重复步骤3-1)至3-3)三次,最终得到磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
本发明的有益效果是:
本发明的单分散磁性微球分散性好、孔隙率和粒径可调,制备的单分散磁性微球表面光滑、基本无磁性颗粒,且磁含量高,可批量化生产;本发明采用的方法简单,可以在较大体系下制备,具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的实施例中的单分散磁性微球的制备流程图;
图2为本发明的实施例中的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球的扫描电镜图;
图3为本发明的实施例中的磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球的扫描电镜图;
图4为本发明的实施例中的单分散磁性微球的扫描电镜图;
图5为本发明的实施例中的单分散磁性微球的热重分析结果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本实施例提供一种单分散磁性微球,其通过以下方法制备得到,参照图1为单分散磁性微球的制备流程图:
1)制备单分散聚苯乙烯种子微球
1-1)取4g PVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶解于100g无水乙醇中,将得到的溶液加入到500ml的第一反应器中,70℃,反应24h;
1-2)取20g苯乙烯和0.5g AIBN(偶氮二异丁腈),超声分散后,加入所述第一反应器中,然后通入N2 10min,反应24h;
1-3)反应结束后,将得到的乳白色液体在2000rpm下离心3min;
1-4)离心后,将离心得到的产物用乙醇超声清洗3次,然后干燥过夜,得到单分散聚苯乙烯种子微球。
2)制备单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球
2-1)取10g步骤1)制得的单分散聚苯乙烯种子微球,用100ml水溶解分散于50ml烧杯中,超声溶解后,倒入第二反应器中,300rpm下搅拌;
2-2)取200ml 0.375%的SDS(十二烷基硫酸钠)水溶液于烧杯中,用微量注射器向烧杯中加入20ml甲苯和10ml DBP(邻苯二甲酸二丁酯),得到的第一混合溶液再加入细胞粉碎仪中粉碎至分散均匀,然后再加入到所述第二反应器中,用少量水冲洗,使烧杯中所有的溶液都加入到第二反应器中,在30℃下溶胀24h,(此为第一步溶胀);
2-3)取5g BPO(过氧化苯甲酰)、50ml苯乙烯与10ml甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合于50ml烧杯中,搅拌溶解,得到第二混合溶液,向第二混合溶液中再加入300ml 0.25%的SDS水溶液和40ml DVB(二乙烯基苯),得到第三混合溶液,将第三混合溶液加入到所述第二反应器中,30℃下溶胀24h;
2-4)取10ml 10%的PVA(聚乙烯醇)水溶液加入到所述第二反应器中,向所述第二反应器中充入氮气10min,搅拌,升温到70℃,反应24h;
2-5)用蒸馏水和乙醇分别离心洗涤步骤2-4)得到的产物,将洗涤后的产物加入四氢呋喃溶液中于60℃下再洗涤12h,最后用蒸馏水离心洗涤,干燥,得到多孔微球;
2-6)将步骤2-5)得到的干燥的多孔微球浸泡在浓度为1M的NaOH溶液中反应24h,得到的产物用去离子水清洗至中性,干燥,得到所述单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,如图2所示,为单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球的扫描电镜图,图中从左至右的三幅图的放大倍率依次增大。从图2可以看出,单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球粒径均匀分布,呈单分散,表面均匀多孔。
3)制备磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球
3-1)将10g四水氯化亚铁(FeCl2·4H2O)和10g六水氯化铁(FeCl3·6H2O)溶解在100mL去离子水中,得到第四混合溶液,向得到的第四混合溶液中加入20mg步骤2)制得的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,在120rpm转速下反应4h,以确保溶液中二价铁和三价铁(Fe2+/Fe3+)离子能够和树脂孔道内部的羧基完全反应;
3-2)对步骤3-1)得到的产物使用乙醇离心洗涤3次,然后将洗涤后的产品分散于100mL去离子水中,得到分散液,将该分散液加入三口烧瓶中,加热至80℃并加入10mL氨水,然后持续通入氮气反应30min,以除去三口烧瓶内的空气;
3-3)用无水乙醇和去离子水多次反复清洗步骤3-2)得到的产物,然后用质量分数为20%的盐酸溶液洗涤两次,得到磁性微球粗产品;
3-4)将步骤3-3)得到的磁性微球粗产品代替步骤3-1)中的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,重复步骤3-1)至3-3)三次,最终得到磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,如图3所示,为磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球的扫描电镜图,图中从左至右的三幅图的放大倍率依次增大。从图3可以看出,磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球粒径均匀分布,呈单分散,表面相对光滑,有少量磁性纳米颗粒。
4)制备单分散磁性微球
4-1)将10g步骤3)制得的磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球分散于4mg/mL的PEI(聚醚酰亚胺)溶液中,超声分散10min然后洗涤三次,得到PE改性的磁性微球;
4-2)将PE改性的磁性微球分散于5%的戊二醛溶液中,随后加入10mLGMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)单体剧烈搅拌20h,用甲醇洗涤三次,得到双键功能化磁性微球;
4-3)将双键功能化磁性微球分散于甲醇中(固含量1%),加入5gAA单体(丙烯酸)和0.1g AIBN(偶氮二异丁腈),在70℃下反应24h;
4-4)将步骤4-3)得到的产物先用水离心清洗三次,再用乙醇溶解磁吸附分离清洗三次,最终得到单分散磁性微球,如图4所示,为单分散磁性微球的扫描电镜图,图中从左至右的三幅图的放大倍率依次增大。从图4可以看出,单分散磁性微球的多孔被聚合物覆盖,呈光滑的状态,表明磁性微球被包覆成功。
本实施例中,通过调节试剂的添加量可实现单分散磁性微球孔隙率和粒径的调节。
参照图5,为单分散磁性微球的热重分析结果,通过热重分析可以测出磁含量,图5可以看出磁性微球磁含量超过20%,具有较高的磁性含量。
实施例2
与实施例1的区别仅在于步骤3)替换为以下步骤:
3-1)将20g四水氯化亚铁(FeCl2·4H2O)溶解在100mL去离子水中,得到第四混合溶液,向得到的第四混合溶液中加入20mg步骤2)制得的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,反应4h,以确保溶液中二价铁和三价铁(Fe2+/Fe3+)离子能够和树脂孔道内部的羧基完全反应;
3-2)对步骤3-1)得到的产物使用乙醇离心洗涤3次,然后将洗涤后的产品分散于100mL去离子水中,得到分散液,将该分散液加入三口烧瓶中,加热至80℃并加入10mL氨水,然后持续通入氮气反应30min,以除去三口烧瓶内的空气;
3-3)用无水乙醇和去离子水多次反复清洗步骤3-2)得到的产物,然后用质量分数为20%的盐酸溶液洗涤两次,得到磁性微球粗产品;
3-4)将步骤3-3)得到的磁性微球粗产品代替步骤3-1)中的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,重复步骤3-1)至3-3)三次,最终得到磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
实施例3
与实施例1的区别仅在于步骤4)替换为以下步骤:
4-1)将10g步骤3)制得的磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球分散于4mg/mL的PEI(聚醚酰亚胺)溶液中,超声分散10min然后洗涤三次,得到PE改性的磁性微球;
4-2)将PE改性的磁性微球分散于5%的戊二醛溶液中,随后加入40mL含有体积分数为10%的GMA单体的DMSO(二甲基亚砜)溶液,搅拌20h,用甲醇洗涤三次,得到双键功能化磁性微球;
4-3)将双键功能化磁性微球分散于甲醇中(固含量1%),加入5g AA单体(丙烯酸)和0.1g AIBN(偶氮二异丁腈),在70℃下反应24h;
4-4)将步骤4-3)得到的产物先用水离心清洗三次,再用乙醇溶解磁吸附分离清洗三次,最终得到单分散磁性微球。
实施例4
与实施例1的区别仅在于步骤4)替换为以下步骤:
4-1)将10g步骤3)制得的磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球分散于4mg/mL的PEI(聚醚酰亚胺)溶液中,超声分散10min然后洗涤三次,得到PEI改性的磁性微球;
4-2)将PEI改性的磁性微球分散于5%的戊二醛溶液中,搅拌20h,用DMSO洗涤三次,得到PEI交联的磁性微球;
4-3)将PEI交联的磁性微球分散于DMSO溶液中,甲基丙烯酸异氰基乙酯反应过夜,用甲醇洗涤三次,得到磁性双键功能化微球;
4-4)将双键改性的磁性微球分散于甲醇中(固含量1%),加入5g GMA或AA单体和0.1g AIBN,在70℃下反应24h;
4-5)将步骤4-3)得到的产物先用水离心清洗三次,再用乙醇溶解磁吸附分离清洗三次,最终得到单分散磁性微球。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。
Claims (8)
1.一种单分散磁性微球,其特征在于,其通过以下方法制备得到:
1)制备单分散聚苯乙烯种子微球;
2)利用单分散聚苯乙烯种子微球制备单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球;
3)利用单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球制备磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球;
4)制备单分散磁性微球,具体包括:
4-1)将步骤3)制得的磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球分散于PEI溶液中,超声分散然后洗涤,得到PE改性的磁性微球;
4-2)将第一单体、交联剂与PE改性的磁性微球混合反应,得到双键功能化磁性微球;
4-3)将双键功能化磁性微球与第二单体反应,共聚得到单分散磁性微球;
所述第一单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯单体或甲基丙烯酸异氰基乙酯单体;
所述第二单体为丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、甲基丙烯酸缩水甘油酯单体中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的单分散磁性微球,其特征在于,所述步骤4-2)中的交联剂为甘油二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙氧基丙酸甘油三缩水甘油醚、戊二醛、丁二醛、己二醛、辛二醛和二醛基聚乙二醇中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的单分散磁性微球,其特征在于,所述步骤1)具体包括:
1-1)取PVP溶解于无水乙醇中,将得到的溶液加入到第一反应器中,反应;
1-2)取苯乙烯和AIBN,超声分散后,加入所述第一反应器中,然后通入N2,反应;
1-3)反应结束后,将得到的乳白色液体离心处理;
1-4)离心后,将离心得到的产物用乙醇超声清洗,然后干燥过夜,得到单分散聚苯乙烯种子微球。
4.根据权利要求3所述的单分散磁性微球,其特征在于,所述步骤1)具体包括:
1-1)取PVP溶解于无水乙醇中,将得到的溶液加入到第一反应器中,70℃,反应24h;
1-2)取苯乙烯和AIBN,超声分散后,加入所述第一反应器中,然后通入N2 10min,反应24h;
1-3)反应结束后,将得到的乳白色液体在2000rpm下离心3min;
1-4)离心后,将离心得到的产物用乙醇超声清洗3次,然后干燥过夜,得到单分散聚苯乙烯种子微球。
5.根据权利要求3或4所述的单分散磁性微球,其特征在于,所述步骤2)具体包括:
2-1)将步骤1)制得的单分散聚苯乙烯种子微球分散于水中,超声溶解后,倒入第二反应器中,搅拌;
2-2)将甲苯、DBP加入到SDS溶液中,得到的第一混合溶液再加入细胞粉碎仪中粉碎至分散均匀,然后再加入到所述第二反应器中,溶胀反应;
2-3)将BPO、苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯混合均匀,得到第二混合溶液,向第二混合溶液中再加入SDS水溶液和DVB,得到第三混合溶液,将第三混合溶液加入到所述第二反应器中,溶胀反应;
2-4)加入PVA水溶液到所述第二反应器中,向所述第二反应器中充入氮气,搅拌,升温,反应;
2-5)用蒸馏水和乙醇分别离心洗涤步骤2-4)得到的产物,将洗涤后的产物加入四氢呋喃溶液中再次洗涤,最后用蒸馏水离心洗涤,干燥,得到多孔微球;
2-6)将步骤2-5)得到的干燥的多孔微球浸泡在NaOH溶液中反应,得到的产物用去离子水清洗至中性,干燥,得到所述单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
6.根据权利要求5所述的单分散磁性微球,其特征在于,所述步骤2)具体包括:
2-1)将步骤1)制得的单分散聚苯乙烯种子微球分散于水中,超声溶解后,倒入第二反应器中,300rpm下搅拌;
2-2)将甲苯、DBP加入到SDS溶液中,得到的第一混合溶液再加入细胞粉碎仪中粉碎至分散均匀,然后再加入到所述第二反应器中,在30℃下溶胀24h;
2-3)将BPO、苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯混合均匀,得到第二混合溶液,向第二混合溶液中再加入SDS水溶液和DVB,得到第三混合溶液,将第三混合溶液加入到所述第二反应器中,30℃下溶胀24h;
2-4)加入PVA水溶液到所述第二反应器中,向所述第二反应器中充入氮气10min,搅拌,升温到70℃,反应24h;
2-5)用蒸馏水和乙醇分别离心洗涤步骤2-4)得到的产物,将洗涤后的产物加入四氢呋喃溶液中于60℃下再洗涤12h,最后用蒸馏水离心洗涤,干燥,得到多孔微球;
2-6)将步骤2-5)得到的干燥的多孔微球浸泡在浓度为1M的NaOH溶液中反应24h,得到的产物用去离子水清洗至中性,干燥,得到所述单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
7.根据权利要求6所述的单分散磁性微球,其特征在于,所述步骤3)具体包括:
3-1)将四水氯化亚铁和/或六水氯化铁溶解在去离子水中,得到第四混合溶液,向得到的第四混合溶液中加入步骤2)制得的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,反应;
3-2)对步骤3-1)得到的产物使用乙醇离心洗涤,然后将洗涤后的产品分散于去离子水中,得到分散液,将该分散液加热并加入氨水,然后持续通入氮气,反应;
3-3)用无水乙醇和去离子水多次反复清洗步骤3-2)得到的产物,然后用盐酸溶液洗涤,得到磁性微球粗产品;
3-4)将步骤3-3)得到的磁性微球粗产品代替步骤3-1)中的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,重复步骤3-1)至3-3)至少一次,最终得到磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
8.根据权利要求7所述的单分散磁性微球,其特征在于,所述步骤3)具体包括:
3-1)将四水氯化亚铁和/或六水氯化铁溶解在去离子水中,得到第四混合溶液,向得到的第四混合溶液中加入步骤2)制得的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,反应;
3-2)对步骤3-1)得到的产物使用乙醇离心洗涤3次,然后将洗涤后的产品分散于去离子水中,得到分散液,将该分散液加热至80oC下并加入氨水,然后持续通入氮气反应30min;
3-3)用无水乙醇和去离子水多次反复清洗步骤3-2)得到的产物,然后用质量分数为20%的盐酸溶液洗涤两次,得到磁性微球粗产品;
3-4)将步骤3-3)得到的磁性微球粗产品代替步骤3-1)中的单分散聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球,重复步骤3-1)至3-3)三次,最终得到磁性聚(苯乙烯-二乙基苯-甲基丙烯酸甲酯)多孔微球。
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