專利名稱：酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料及制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于納米復合材料技術領域，涉及一種納米復合材料，具體涉及 一種酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料，本發(fā)明還涉及該核殼結構納 米復合材料的制備方法。
背景技術：
核-殼結構納米復合材料的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，通過在核層物質(zhì)表面包裹一層殼層物質(zhì)賦予 材料新的功能、有效改變核層物質(zhì)的表面電荷、增強表面反應活性、提高粒 子穩(wěn)定性并防止核與外層介質(zhì)發(fā)生物理或化學作用等。目前，納米核-殼結 構復合材料除了極少數(shù)研究的是一維核殼結構納米纖維和膜外，絕大多數(shù)仍 然是對納米粒子的研究。其中的反相微乳液法，主要局限于核殼結構納米復 合材料制備、表征及少數(shù)宏觀性質(zhì)的測試和應用，對核-殼結構納米復合材 料制備的機理研究極少。國外對反向微乳液法制備核-殼結構納米復合粒子 的研究，例如Hota G等人用反向微乳液法制備CdS-Ag2S核-殼結構納米復 合粒子并用XPS對材料表面組成進行了表征，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(nèi)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(fā)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，而采用現(xiàn)有方法制 得的用于紡織行業(yè)的普通染料，含有毒性，造成環(huán)境污染，并不具備防紫外 線和抗菌除臭的性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料，解 決了現(xiàn)有酸性嫩黃2G顏料釋放毒性，污染環(huán)境，并不具有防紫外線和抗菌 除臭性能的問題。
本發(fā)明的另一 目的是提供一種上述核殼結構納米復合材料的制備方法， 在現(xiàn)有酸性嫩黃2G顏料外包裹一層ZnO，形成具有核殼結構的納米復合材 料。
本發(fā)明所采用的技術方案是，酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料， 在酸性嫩黃2G顏料外包裹有ZnO包裹層。
本發(fā)明所采用的另一技術方案是， 一種上述核殼結構納米復合材料的制 備方法，在酸性嫩黃2G顏料外包裹ZnO包裹層，具體按以下步驟進行
步驟1:按質(zhì)量比2:3 4，分別取十二垸基硫酸鈉和正戊醇，混合均勻， 形成混合液；
步驟2:按質(zhì)量比1 1:2，分別取步驟l制得的混合液和二甲苯，混合
配制成擬二元組分體系；
步驟3:按質(zhì)量比1:9 10,分別取酸性嫩黃2G染料和水，混合均勻， 制得酸性嫩黃2G染料水溶液；步驟4:配制微乳液
按質(zhì)量比6 7:1，分別取步驟2制得的擬二元組分體系和步驟3制得的 酸性嫩黃2G染料水溶液，混合，得到微乳液A;
按質(zhì)量比12 13:1，分別取步驟2制得的擬二元組分體系和硝酸鋅溶
液，混合，得到微乳液B;
按質(zhì)量比H 14:1,分別取步驟2制得的擬二元組分體系和氫氧化鈉溶 液，混合，得到微乳液C;
步驟5:按質(zhì)量比1.5 2:1:1，分別取步驟4制得的微乳液A、微乳液 B和微乳液C，將微乳液A在7(TC 8(TC的溫度下水浴恒溫加熱，同時， 在攪拌的條件下將微乳液B滴入微乳液A,微乳液B滴完后，繼續(xù)攪拌 50min 70min，然后，加入微乳液C，攪拌反應50min 70min，形成混合 溶液；
步驟6:將步驟5形成的混合溶液高速離心分離，得到沉淀物，將該沉 淀物清洗后，再用pH值10.3 11.3的氨水進行洗滌，之后，置于溫度為60 。C 8(TC的真空環(huán)境中恒溫干燥，制得酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合 材料。
本發(fā)明的核殼結構納米復合材料，在酸性嫩黃2G顏料外包裹了一層 ZnO，該納米復合材料表現(xiàn)出原有酸性嫩黃2G染料所不具備的防紫外線、 抗菌除臭和無毒無污染等優(yōu)良性質(zhì)，可將紡織行業(yè)的染、整兩道工序合成一 道工序，減少染料的毒性和污染，解決了染整行業(yè)的環(huán)保、綠色和節(jié)能的問 題。


圖1是本發(fā)明核殼結構納米復合材料的透射電鏡TEM圖片；
圖2是本發(fā)明核殼結構納米復合材料的XRD圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料，在酸性嫩黃2G顏料 外包裹有ZnO包裹層。該復合材料按質(zhì)量比，其中的酸性嫩黃2G為50。/。
80%， ZnO為200/0 500/0。
本發(fā)明酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料的制備方法，在酸性嫩 黃2G顏料外包裹一層ZnO,形成具有核殼結構的酸性嫩黃2G/ZnO納米復 合材料。該方法具體按以下步驟進行-
步驟l:按質(zhì)量比2:3 4，分別取十二垸基硫酸鈉和正戊醇，混合均勻， 形成混合液；
步驟2:按質(zhì)量比1 1:2，分別取步驟l制得的混合液和二甲苯，混合 配制成擬二元組分體系；
步驟3:按質(zhì)量比1:9 10，分別取市售的酸性嫩黃2G染料和水，混合 均勻，制得酸性嫩黃2G染料水溶液；
步驟4:配制微乳液
按質(zhì)量比6 7:1，分別取步驟2制得的擬二元組分體系和步驟3制得的 酸性嫩黃2G染料水溶液，混合，得到微乳液A;
按質(zhì)量比12 13:1，分別取步驟2制得的擬二元組分體系和硝酸鋅溶 液，混合，f，到微乳液B;
按質(zhì)量比13 14:1，分別取步驟2制得的擬二元組分體系和氫氧化鈉溶液，混合，得到微乳液C;
步驟5:按質(zhì)量比1.5 2:1:1，分別取步驟4制得的微乳液A、微乳液 B和微乳液C，將微乳液A在70。C 8(TC的溫度下進行水浴恒溫加熱，同 時，在攪拌的條件下將微乳液B滴入微乳液A，微乳液B滴完后，繼續(xù)攪 拌50min 70min，然后，加入微乳液C，攪拌反應50min 70min，形成混
合溶液；
步驟6:將步驟5形成的混合溶液高速離心分離，得到沉淀物，將該沉 淀物用水和無水乙醇清洗，然后用pH值10.3 11.3的氨水進行洗滌，之后， 置于真空和溫度為6(TC 8(TC的條件下恒溫干燥，制得酸性嫩黃2G/ZnO核 殼結構納米復合材料。
采用本發(fā)明方法制得的酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料，酸性 嫩黃2G核主要用于羊毛、尼龍的染色和印花，ZnO殼主要起防紫外線和抗 菌的作用。ZnO殼無色透明，包裹于酸性嫩黃2G核的外面，不會影響酸性 嫩黃2G的染色性能，還能減少酸性嫩黃2G染料對環(huán)境的污染，同時賦予 核殼結構納米復合材料抗紫外線和殺菌除臭的作用。 實施例1
按質(zhì)量比2:3，分別取十二烷基硫酸鈉和正戊醇，混合均勻，形成混合 液；按質(zhì)量比l:l，分別取制得的混合液和二甲苯，混合配制成擬二元組分 體系；按質(zhì)量比1:9，分別取市售的酸性嫩黃2G染料和水，混合均勻，制 得酸性嫩黃2G染料水溶液；按質(zhì)量比6:1，分別取制得的擬二元組分體系 和制得的酸性嫩黃2G染料水溶液，混合，得到微乳液A;按質(zhì)量比12:1， 分別取制得的擬二元組分體系和硝酸鋅溶液，混合，得到微乳液B;按質(zhì)量比13:1，分別取制得的擬二元組分體系和氫氧化鈉溶液，混合，得到微乳液 C;按質(zhì)量比1.5:1:1，分別取制得的微乳液A、微乳液B和微乳液C，將微. 乳液A在7(TC的溫度下水浴恒溫加熱，同時，在攪拌的條件下將微乳液B 滴入微乳液A，微乳液B滴完后，繼續(xù)攪拌50min，然后，加入微乳液C， 攪拌反應50min，形成混合溶液；將形成的混合溶液高速離心分離，得到沉 淀物，將該沉淀物用水和無水乙醇清洗，然后用pH值10.3的氨水進行洗滌， 之后，置于溫度為8(TC的真空干燥箱中恒溫干燥，制得酸性嫩黃2G/ZnO核 殼結構納米復合材料。該納米復合材料的透射電鏡TEM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ZnO。 實施例2
按質(zhì)量比2:4，分別取十二烷基硫酸鈉和正戊醇，混合均勻，形成混合 液；按質(zhì)量比2:1，分別取制得的混合液和二甲苯，混合配制成擬二元組分 體系；按質(zhì)量比1:10，分別取市售的酸性嫩黃2G染料和水，混合均勻，制 得酸性嫩黃2G染料水溶液；按質(zhì)量比7:1，分別取制得的擬二元組分體系 和制得的酸性嫩黃2G染料水溶液，混合，得到微乳液A;按質(zhì)量比13:1， 分別取制得的擬二元組分體系和硝酸鋅溶液，混合，得到微乳液B;按質(zhì)量 比14:1，分別取制得的擬二元組分體系和氫氧化鈉溶液，混合，得到微乳液 C;按質(zhì)量比2:1:1，分別取制得的微乳液A、微乳液B和微乳液C，將微 乳液A在80'C溫度下水浴恒溫加熱，同時，在攪拌的條件下將微乳液B滴 入微乳液A，微乳液B滴完后，繼續(xù)攪拌70min，然后，加入微乳液C，攪 拌反應70min ，形成混合溶液；將形成的混合溶液高速離心分離，得到沉淀物，將該沉淀物用水和無水乙醇清洗，然后用pH值11.3的氨水進行洗滌， 之后，置于溫度為6(TC的真空干燥箱中恒溫干燥，制得酸性嫩黃2G/ZnO核 殼結構納米復合材料。經(jīng)檢測該納米復合材料對波長350納米左右的紫外光 有強烈吸收作用，對大腸桿菌的抑殺率達99%。 實施例3
按質(zhì)量比2:3.5，分別取十二烷基硫酸鈉和正戊醇，混合均勻，形成混 合液；按質(zhì)量比1.5:1，分別取制得的混合液和二甲苯，混合配制成擬二元 組分體系；按質(zhì)量比1:9.5，分別取市售的酸性嫩黃2G染料和水，混合均勻， 制得酸性嫩黃2G染料水溶液；按質(zhì)量比6.5:1，分別取制得的擬二元組分體 系和制得的酸性嫩黃2G染料水溶液，混合，得到微乳液A;按質(zhì)量比12.5:1 ， 分別取制得的擬二元組分體系和硝酸鋅溶液，混合，得到微乳液B;按質(zhì)量 比13.5:1，分別取制得的擬二元組分體系和氫氧化鈉溶液，混合，得到微乳 液C;按質(zhì)量比1.75:1:1，分別取制得的微乳液A、微乳液B和微乳液C， 將微乳液A在75'C溫度下水浴恒溫加熱，同時，在攪拌的條件下將微乳液B 滴入微乳液A,微乳液B滴完后，繼續(xù)攪拌60min,然后，加入微乳液C， 攪拌反應60min ，形成混合溶液；將形成的混合溶液高速離心分離，得到 沉淀物，將該沉淀物用水和無水乙醇清洗，然后用pH值10.8的氨水進行洗 滌，之后，置于溫度為70'C的真空干燥箱中恒溫干燥，制得酸性嫩黃2G/ZnO 核殼結構納米復合材料。
權利要求
1. 酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料，其特征在于，在酸性嫩黃2G顏料外包裹有ZnO包裹層。
2. —種權利要求1所述核殼結構納米復合材料的制備方法，其特征在 于，在酸性嫩黃2G顏料外包裹ZnO包裹層，具體按以下步驟進行步驟l:按質(zhì)量比2:3 4，分別取十二烷基硫酸鈉和正戊醇，混合均勻， 形成混合液；步驟2:按質(zhì)量比1 1:2，分別取步驟l制得的混合液和二甲苯，混合 配制成擬二元組分體系；步驟3:按質(zhì)量比1:9 10，分別取酸性嫩黃2G染料和水，混合均勻， 制得酸性嫩黃2G染料水溶液；步驟4:配制微乳液按質(zhì)量比6 7:1，分別取步驟2制得的擬二元組分體系和步驟3制得的 酸性嫩黃2G染料水溶液，混合，得到微乳液A;按質(zhì)量比12 13:1，分別取步驟2制得的擬二元組分體系和硝酸鋅溶 液，混合，得到微乳液B;按質(zhì)量比13 14:1，分別取步驟2制得的擬二元組分體系和氫氧化鈉溶 液，混合，得到微乳液C;步驟5:按質(zhì)量比1.5 2:1:1，分別取步驟4制得的微乳液A、微乳液 B和微乳液C，將微乳液A在7(TC 8(TC的溫度下水浴恒溫加熱，同時， 在攪拌的條件下將微乳液B滴入微乳液A，微乳液B滴完后，繼續(xù)攪拌 50min 70min，然后，加入微乳液C，攪拌反應50min 70min，形成混合溶液；步驟6:將步驟5形成的混合溶液高速離心分離，得到沉淀物，將該沉 淀物清洗后，再用pH值10.3 11.3的氨水進行洗滌，之后，置于溫度為60 。C 8(TC的真空環(huán)境中恒溫干燥，制得酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開的酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料及制備方法，該復合材料為酸性嫩黃2G顏料外包裹有ZnO包裹層。制備方法將十二烷基硫酸鈉和正戊醇制成混合液；該混合液和二甲苯制成擬二元組分體系；用酸性嫩黃2G染料和水制得酸性嫩黃2G染料水溶液；將擬二元組分體系分別與酸性嫩黃2G染料水溶液、硝酸鋅溶液和氫氧化鈉溶液制成微乳液A、微乳液B和微乳液C；微乳液A水浴恒溫加熱，攪拌滴加微乳液B，再加入微乳液C，形成混合溶液；將該混合溶液離心分離，得沉淀物，清洗該沉淀物后，置于真空恒溫條件下干燥，制得酸性嫩黃2G/ZnO核殼結構納米復合材料。本發(fā)明復合材料具有防紫外線、抗菌除臭和無毒無污染等優(yōu)良性能。
文檔編號C09B67/08GK101531828SQ20091002206
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權日2009年4月16日
發(fā)明者帥 原, 艷 朱, 強 馬, 魏寧波 申請人:西安工程大學