[发明专利]一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法

说明书

本发明提供了一种具有反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法，包括：提供未经表面改性与表面修饰的聚苯乙烯微球的水分散液；将锌盐加入所述的聚苯乙烯微球分散液中，升温至35～95℃，加入碱反应不少于30分钟，经离心、洗涤，得到蓝莓型结构的聚苯乙烯/氧化锌复合粒子；在聚苯乙烯/氧化锌复合粒子的水分散液中加入铈盐，升温至35～95℃后，加入沉淀剂反应不少于30分钟，得到聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子；以上述所制备的复合粒子为模板，通过特定溶剂溶解或高温煅烧除去聚苯乙烯微球，得到反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球。氧化锌/氧化铈中空微球中氧化锌纳米粒子粒径与数量、氧化铈壳层的厚度及组成具有可控性。

技术领域

本发明属于功能性纳米复合材料技术领域，具体涉及到一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法。

背景技术

皮肤老化或皮肤疾病产生的主要原因之一是紫外线的强烈照射，而正确使用防晒类产品是防止上述问题产生的有效手段。氧化锌纳米粒子是一种非常重要且广泛使用的物理防晒剂。但由于粒子之间存在较强的范德华力以及较高的表面能，氧化锌纳米粒子容易发生团聚而使其原有的紫外屏蔽性能降低。与此同时，与微米级氧化锌相比，氧化锌纳米粒子在紫外线照射下产生活性氧(ROS)的能力增强，过多的ROS会导致细胞死亡。

目前，反蓝莓型结构的中空微球方面的研究较多，但是组成同时涉及氧化锌和二氧化铈，即将氧化锌纳米粒子固定在二氧化铈中空微球的壳层内表面还未见报道。为了将多个纳米粒子引入到中空结构的内部，最常用的方法是牺牲模板法，该方法涉及将纳米粒子和壳层材料连续沉积到模板上，然后选择性去除模板以获得中空结构。尽管如此，为了使纳米粒子和壳层材料成功地沉积到模板的表面，对模板进行表面预处理是一项必不可少的工作，而且这也被认为是牺牲模板法中最关键的步骤。但是，表面预处理使得整个制备过程变得更加复杂、所得材料的结构可控性差以及产率低下。

因此，本领域亟需一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法，且工艺需要简单有效，能适合工业化生产。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

本发明的目的在于提出一种简单、高效的制备反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的新方法。无需对聚苯乙烯微球及中间产物聚苯乙烯/氧化锌复合粒子进行任何预先的表面改性与修饰，达到简化过程、降低成本的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法，包括，采用未经表面改性与表面修饰的聚苯乙烯微球的水分散液；将锌盐加入所述聚苯乙烯微球的水分散液中，升温至35～95℃后，加入碱反应不少于30分钟的时间，经离心、洗涤，得到蓝莓型结构的聚苯乙烯/氧化锌复合粒子；在蓝莓型结构的聚苯乙烯/氧化锌复合粒子的水分散液中加入铈盐，升温至35～95℃后，加入沉淀剂反应不少于30分钟，得到聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子；将聚苯乙烯/氧化锌/氧化铈复合粒子通过特定溶剂溶解或高温煅烧除去聚苯乙烯微球，得到反蓝莓结构的氧化锌/氧化铈中空微球。

作为本发明所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案，其中：所述聚苯乙烯微球粒径不小于200纳米；优选地，聚苯乙烯微球粒径为1000～2000纳米。

作为本发明所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案，其中：所述锌盐为乙酸锌、硫酸锌、硝酸锌、碳酸锌或氯化锌中的一种，优选为乙酸锌；所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、尿素、六亚甲基四胺或氨水中的一种。

作为本发明所述反蓝莓型结构的氧化锌/氧化铈中空微球的制备方法的一种优选方案，其中：所述锌盐与碱的摩尔比为1：0.25～4。