直接綠/ZnO核殼結構納米復合材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于納米復合材料技術領域，涉及直接綠/ZnO核殼結構納米復合材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]核-殼結構納米復合材料的作用是通過在核層物質表面包裹一層殼層物質賦予材料新的功能、有效改變核層物質的表面電荷、增強表面反應活性、提高粒子穩定性并防止核與外層介質發生物理或化學作用等，其制備與應用是目前國際上納米材料科學與技術領域中的一個熱點研究方向。目前，納米核-殼結構復合材料除了極少數研究的是一維核殼結構納米纖維和膜外，絕大多數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-殼結構納米復合粒子的研究主要是制備和表征，但涉及到染料的核-殼結構納米復合粒子的制備和研究極少。國內對微乳液法制備核-殼結構納米復合粒子的研究，涉及到染料的核-殼結構納米復合粒子，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胞、亞細胞、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，發展了核殼生物熒光納米顆粒的新型熒光標記方法。但上述方法并沒有明確的提出如何制備核-殼納米復合材料，由于用于紡織行業的普通染料，含有毒性，造成環境污染，并不具備防紫外線和抗菌除臭的性質，而用ZnO包裹染料制備染料/氧化鋅核殼結構納米復合材料可以解決這一問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供直接綠/ZnO核殼結構納米復合材料的制備方法，解決了現有直接綠染料釋放毒性，污染環境的問題。
[0004]本發明所采用的技術方案是，直接綠/ZnO核殼結構納米復合材料的制備方法，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:稱取直接綠染料，將其加入到水中，混合均勻，制得直接綠染料水溶液；
[0007]步驟3:按質量比5?6:1，取步驟I所得擬二元組分體系和步驟2制得的直接綠染料水溶液，混合均勻后，得微乳液A ;按質量比12?13:1，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 ;按質量比13?14:1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80?90°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，對該沉淀物進行清洗、干燥后，即得直接綠/ZnO核殼結構納米復合材料。
[0009]本發明的特征還在于，
[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量比為I?2:1。
[0012]步驟2中，直接綠染料與水的質量比為1:8?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的真空環境中恒溫干燥6?8h。
[0018]本發明的有益效果是，利用具有防紫外線和抗菌功能的ZnO殼對直接綠染料進行包覆，制備出的納米復合材料不僅不影響直接綠染料的原有性能，還使賦予了直接綠染料防紫外線、抗菌除臭及無毒無污染等優良性質，可將紡織行業的染、整兩道工序合成一道工序，解決了染整行業的環保、綠色和節能的問題。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明核殼結構納米復合材料的透射電鏡TEM圖片；
[0020]圖2是本發明核殼結構納米復合材料的XRD圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[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量比為2:3.1 ;按質量比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:按質量比1:9稱取直接綠染料和水，混合均勻后，即得直接綠染料水溶液；
[0025]步驟3:按質量比6:1，取步驟I所得擬二元組分體系和步驟2制得的直接綠染料水溶液，混合均勻后，得微乳液A ;按質量比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 ;按質量比14:1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 ；
[0026]步驟4:按質量比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80°C，在2000r/min速度下攪拌，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5次后，置于溫度為30°C的真空環境中恒溫干燥6h后，即得直接綠/ZnO核殼結構納米復合材料。
[0027]本實施例所得納米復合材料的透射電鏡??Μ圖，如圖1所示，從圖中可看出制得的復合材料為納米核殼結構。該復合材料的XRD圖，如圖2所示，圖中顯示復合材料的表面是ZnO0本實施例所得納米復合材料對波長為280?350nm的紫外光有強烈吸收作用，對大腸桿菌的抑殺率為99%。
[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量比為2:3.1 ;按質量比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:按質量比1:8稱取直接綠染料和水，混合均勻后，即得直接綠染料水溶液；
[0031]步驟3:按質量比6:1，取步驟I所得擬二元組分體系和步驟2制得的直接綠染料水溶液，混合均勻后，得微乳液A ;按質量比13:1，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 ;按質量比13:1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90°C，在3000r/min速度下攪拌，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4次后，置于溫度為25°C的真空環境中恒溫干燥7h后，即得直接綠/ZnO核殼結構納米復合材料。
[0033]本實施例所得納米復合材料對波長為280?350nm的紫外光有強烈吸收作用，對大腸桿菌的抑殺率為93%。
[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量比為2:4 ;按質量比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:按質量比1:8.5稱取直接綠染料和水，混合均勻后，即得直接綠染料水溶液；
[0037]步驟3:按質量比5.5:1，取步驟I所得擬二元組分體系和步驟2制得的直接綠染料水溶液，混合均勻后，得微乳液A ;按質量比12?13:1，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 ;按質量比13?14:1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85°C，在2500r/min速度下攪拌，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，繼續攪拌60min ;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30min，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