[发明专利]一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法

权利要求书

1.一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法，其特征在于以羧基化交联聚苯乙烯微球为模板，将微球模板在良溶剂中室温下溶胀过夜后，加入油酸包覆的四氧化三铁纳米粒子超声，使四氧化三铁纳米粒子负载到溶胀的微球模板上形成微球组装体，然后用不良溶剂收缩微球组装体；随后通过正辛基三甲氧基硅烷OTMS在微球组装体表面发生水解缩合反应，实现微球组装体从有机相到水相的相转移，即是由表面疏水性向表面亲水性转变，接着通过正硅酸乙酯TEOS在其表面水解生长二氧化硅壳层，制得表面包覆有二氧化硅层的交联聚苯乙烯磁性微球，即制备完成。

2.如权利要求1所述的一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法，其特征在于所述羧基化交联聚苯乙烯微球的制备方法为：将聚乙烯吡咯烷酮按照1g:60~80mL的固液比溶解在体积比8~10:1的乙醇-水混合液中，在氮气保护氛围下，升温至65-75℃后，加入苯乙烯、偶氮二异丁腈和丙烯酸，250-300 rpm下搅拌反应3~5h后，逐滴加入溶有二乙烯基苯的无水乙醇，滴加完毕后，反应溶液继续搅拌，反应时长为20~30h；待反应结束后，离心分离出固体并用乙醇洗涤数次，最后将合成的聚苯乙烯微球干燥，即制备完成；其中，聚乙烯吡咯烷酮、苯乙烯、偶氮二异丁腈、丙烯酸和二乙烯基苯五者的投料比为（0.6~0.8）g：（6~7）mL：（0.07~0.09）g：（0.15~0.3）mL：（0.6~0.7）mL。

3.如权利要求1所述的一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法，其特征在于所述油酸包覆的四氧化三铁纳米粒子的制备方法为：将铁盐、十二烷二醇、苄醚、油酸和油胺加入反应瓶中，超声使固体溶解，充入氮气将反应瓶中的空气置换完全，升至180-200℃后剧烈搅拌20-40min分钟，再继续升至285-300℃，剧烈搅拌1-3h后，结束反应；冷却至室温后，向粗溶液中加入甲醇使反应生成的磁颗粒沉淀，磁分，吸去上清，再向沉淀中加入氯仿溶解磁颗粒，再次加入甲醇沉淀颗粒，最后将沉淀溶解保存在甲苯中，备用。

4.如权利要求3所述的一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法，其特征在于所述油酸包覆的四氧化三铁纳米粒子的制备方法中，铁盐为乙酰丙酮铁，铁盐、十二烷二醇、苄醚、油酸和油胺五者的投料比为（0.6~0.8）g：（1.8~2.4）g：（8~12）mL：（3~5）mL：（3~5）mL。

5.如权利要求1所述的一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法，其特征在于所述良溶剂为甲苯，所述微球模板与油酸包覆的四氧化三铁纳米粒子的质量比为10：6~10，优选为10：8；所述不良溶剂为乙醇。

6.如权利要求1所述的一种制备稳定单分散交联聚苯乙烯磁性微球的方法，其特征在于通过正辛基三甲氧基硅烷OTMS在微球组装体表面发生水解缩合反应，以及在表面水解生长二氧化硅壳层的具体过程为，包括以下步骤：

1）向微球组装体中加入正辛基三甲氧基硅烷OTMS，超声混匀后加入甲醇和氨水，超声混合20-60min实现微球组装体从油相转移至水相，离心后除去上清液，用甲醇洗涤一次除去多余的OTMS；

2）进一步在沉淀中加入超纯水和硅酸钠溶液，室温下搅拌反应15-20h，反应结束用乙醇洗涤数次并最终分散至超纯水中，获得表面有机硅烷修饰的交联聚苯乙烯磁性微球的分散液；

3）向步骤2）所得表面有机硅烷修饰的交联聚苯乙烯磁性微球的分散液中，加入乙醇和氨水，搅拌下加入硅酸四乙酯，使得反应生长二氧化硅壳，反应结束后将产物离心、磁分离，并用乙醇洗涤数次，得到包覆二氧化硅壳层的交联聚苯乙烯磁性微球，即制备完成。