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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810415281.5 (22)申请日 2018.05.03 (71)申请人 南通大学 地址 226000 江苏省南通市崇川区啬园路9 号 (72)发明人 宣红云姚登兵葛丽芹 (74)专利代理机构 北京商专永信知识产权代理 事务所(普通合伙) 11400 代理人 高之波胡建锋 (51)Int.Cl. C09D 133/02(2006.01) C09D 187/00(2006.01) C09D 7/61(2018.01) C03C 17/34(2006.01) B82B 1/。
2、00(2006.01) B82B 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备 方法 (57)摘要 本发明公开了一种自修复可降解C3N4/主客 体薄膜的制备方法， 该方法包括以下步骤： 步骤 一、 将氮化碳(C3N4)粉末加入-环糊精的支化 聚乙烯亚胺(PEI-CD)溶液， 超声处理， 离心得 到澄清的乳白色氮化碳-环糊精的支化聚乙 烯亚胺(C3N4-PEI-CD)溶液； 步骤二、 将C3N4- PEI-CD和金刚烷聚丙烯酸(PAA-AD)在基底表 面交替沉积， 形成一种PAA-AD/C3N4-PEI-CD自 修复可降解主客体薄膜。 本发明提供的方法。
3、简单 有效， 操作简便， 且所需时间较短。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 108659649 A 2018.10.16 CN 108659649 A 1.一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法， 其特征在于： 该方法包括如下步骤： 步骤一、 将氮化碳(C3N4)粉末加入 环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI- CD)溶液， 依次经过 超声震荡和离心处理， 得到澄清的乳白色氮化碳- -环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI- CD)溶液； 步骤二、 将步骤一得到的C3N4-PEI- CD溶液作为第一层自组装在基底表面， 然后， 将 PAA-AD溶液作为第二层进行自组装， 重复数。
4、次周期后， 制备得到一种PAA-AD/C3N4-PEI- CD 自修复可降解主客体薄膜。 2.如权利要求1所述的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法， 其特征在于： 所 述氮化碳(C3N4)粉末的质量为14mg， 所述 环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI- CD)的浓度为4 8mg/mL。 3.如权利要求2所述的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法， 其特征在于： 所 述超声振荡的时间60120min， 超声频率为90100Hz。 4.如权利要求1所述的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法， 其特征在于： 所 述离心速度为35005000rpm， 离心时间为510mi。
5、ns。 5.如权利要求1所述的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法， 其特征在于： 所 述步骤二包括： 首先将玻璃片浸泡在浓度为48mg/ml C3N4-PEI- CD溶液中1530min， 取 出玻璃片， 再用水冲洗后浸泡在PAA-AD溶液中1530min， 上述步骤重复1530周期， 制得 PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108659649 A 2 一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种金刚烷的聚丙烯酸/氮化碳- -环糊精的支化聚乙烯亚胺(PAA- AD/C3N4-PEI。
6、- CD)自修复可降解主客体薄膜的制备方法， 属于PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复 可降解主客体薄膜制备技术领域与应用。 背景技术 0002 在食品保鲜等农产品领域， 对抑制微生物的大量繁殖和生物相容性具有较高的要 求， 同时目前已有的应用于该领域的薄膜材料， 通常由于它们不可降解而造成了环境污染 和能源危机， 限制了它们使用数量、 时间和范围； 除此以外， 已应用的保鲜薄膜材料容易被 磨损或破裂， 减少了材料的使用寿命， 从而导致食品保鲜周期降低。 面对这些问题， 制备可 降解的， 自修复的薄膜料制品的必要性和紧急性应运而生。 通过该薄膜材料的可降解乙烯 等可催熟性有机物从而达到。
7、了保鲜的目的， 同时该材料具有自修复效果， 将会从另一个新 的角度极大程度上延长了材料的使用寿命。 0003 氮化碳(C3N4)作为一种高效稳定的可见光响应型催化剂， 受到人们的青睐。 它是一 种新型非金属聚合材料， 与传统的半导体光催化材料相比， 具有良好的热稳定性、 耐酸碱、 生物相容性、 廉价和便于改性等优点， 已有将其应用于光降解有机污染物、 细胞标志物及光 催化有机合成等领域。 0004 层层自组装技术(Layer-by-Layer self-assembly)， 作为一种新颖的制备纳米薄 膜的技术， 依靠驱动力(物质间的相互作用力)， 调节纳米复合薄膜材料的结构和形貌， 自组 装成。
8、纳米薄膜材料， 同时也实现了该纳米材料的多功能性。 至今为止， 多种材料比如碳纳米 管、 蛋白质、 核酸、 磷脂和有机及无机颗粒都被成功的用来构造具有特定组成， 厚度和性质 的多层有序膜。 主客体相互作用作为一种新的自组装驱动力， 进一步推动了层层自组装技 术制备自修复薄膜发展。 0005 目前， 关于通过层层自组装技术的主体客体相互作用的可降解、 自修复涂层的相 关研究尚未有报道。 本专利制备了这样多功能的可降解、 自修复薄膜， 填补了现有技术中的 空缺。 发明内容 0006 技术问题： 本发明的目的是提供一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法， 该方法将C3N4， -环糊精的支化聚。
9、乙烯亚胺制备出一种澄清的乳白色C3N4-PEI- CD溶液， 然 后利用层层自组装技术， 将C3N4-PEI- CD和金刚烷的聚丙烯酸自组装到基底表面， 制备金刚 烷的聚丙烯酸/炭化氮- -环糊精的支化聚乙烯亚胺(PAA-AD/C3N4-PEI- CD)自修复可降解 主客体薄膜； 本方法简单有效， 操作简便， 且所需时间较短。 0007 技术方案： 金刚烷的聚丙烯酸/炭化氮- -环糊精的支化聚乙烯亚胺(PAA-AD/C3N4- PEI- CD)表示 “金刚烷的聚丙烯酸” 复合 “氮化碳” 复合 “ -环糊精的支化聚乙烯亚胺” 。 0008 本发明的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法。
10、包括如下步骤： 说明书 1/3 页 3 CN 108659649 A 3 0009 步骤一、 将不同质量的氮化碳(C3N4)粉末加入 环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI- CD)溶液， 超声震荡， 离心得到澄清的乳白色氮化碳- -环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI- CD)溶液； 0010 步骤二、 将步骤一得到的C3N4-PEI- CD溶液作为第一层自组装在基底表面， 然后， 将PAA-AD溶液作为第二层进行自组装， 重复数次周期后， 制备得到一种PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜。 0011 其中： 0012 所述不同质量的氮化碳(C3N4)粉末， 其质量为14。
11、mg， 所述 环糊精的支化聚乙烯 亚胺(PEI- CD)的浓度为48mg/mL。 0013 所述的超声震荡， 超声振荡的时间60120min， 超声频率为90100Hz。 0014 所述的离心得到澄清的乳白色C3N4-PEI- CD溶液： 离心速度为35005000rpm， 离 心时间为510min。 0015 所述制备得到一种PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜具体过程为： 首 先将玻璃片浸泡在浓度为48mg/ml C3N4-PEI- CD溶液中1530min， 取出用水冲洗后浸泡 在PAA-AD溶液中1530min， 上述步骤重复1530周期， 制得PAA-AD/C。
12、3N4-PEI- CD自修复可 降解主客体薄膜。 0016 有益效果： 本发明与现有技术相比， 具有以下优点： 0017 1、 本发明以层层自组装技术制备PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜， 通过氮化碳-支化聚乙烯亚胺侧链上 -环糊精的和聚丙烯酸上的金刚烷之间的可逆性主客 体连接实现薄膜的自修复能力； 0018 2、 氮化碳(C3N4)的添加， 实现薄膜的可降解能力； 0019 3、 本发明方法简单有效， 操作简便， 且所需时间较短； 0020 4、 本发明制备装置简单， 不需要特殊的设备； 0021 5、 本发明制备PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解。
13、主客体薄膜， 不仅本身具有很好 的自修复效果， 在可见光照射下， 可以降解乙烯、 染料等， 尤其是在特殊条件下还可以自我 降解， 具有广泛的应用前景。 附图说明 0022 图1是本发明的PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜对亚甲基蓝的降解 紫外吸收曲线图； 0023 图2是本发明的PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜对亚甲基蓝的降解 图； 0024 图3是本发明的PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜的自修复图。 具体实施方式 0025 下面结合实施例对本发明做更进一步地解释， 下列实施例仅用于说明本发明， 但 并不用来限定。
14、本发明的实施范围。 0026 本发明的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法包括如下步骤： 0027 步骤一、 将不同质量的氮化碳(C3N4)粉末加入 -环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI- 说明书 2/3 页 4 CN 108659649 A 4 CD)溶液， 超声震荡， 离心得到澄清的乳白色氮化碳- -环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI- CD)溶液； 0028 步骤二、 将步骤一得到的C3N4-PEI- CD溶液作为第一层自组装在基底表面， 然后， 将PAA-AD溶液作为第二层进行自组装， 重复数次周期后， 制备得到一种PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄。
15、膜。 0029 实施例1 0030 1)将1mg氮化碳(C3N4)粉末加入4mg/mL -环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI- CD)， 超 声震荡60min， 离心速度3500rpm， 离心时间5min， 得到澄清的乳白色氮化碳- -环糊精的支 化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI- CD)溶液。 0031 2)将清洗干净的玻璃片浸泡在4mg/mLC3N4-PEI- CD溶液中15min， 用水冲洗洗去物 理吸附的聚合物； 然后再浸入到4mg/mL PAA-AD溶液中15min后用水冲洗； 上述步骤重复30 周期， 制得PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜。 0032 图1是实。
16、施例1制备出PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜对亚甲基蓝 的降解紫外吸收曲线图。 0033 图2是实施例1制备出PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜对亚甲基蓝 的降解实物图。 0034 图3是实施例1制备出PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜的自修复图。 0035 实施例2 0036 1)将2mg氮化碳(C3N4)粉末加入5mg/mL -环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI- CD)， 超 声震荡80min， 离心速度4000rpm， 离心时间7min， 得到澄清的乳白色氮化碳- -环糊精的支 化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI-。
17、 CD)溶液。 0037 2)将清洗干净的玻璃片浸泡在5mg/mLC3N4-PEI- CD溶液中20min， 用水冲洗洗去物 理吸附的聚合物； 然后再浸入到5mg/mL PAA-AD溶液中20min后用水冲洗； 上述步骤重复25 周期， 制得PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜。 0038 实施例3 0039 1)将3mg氮化碳(C3N4)粉末加入6mg/mL -环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI- CD)， 超 声震荡100min， 离心速度4500rpm， 离心时间8min， 得到澄清的乳白色氮化碳- -环糊精的支 化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI- CD)溶液。 004。
18、0 2)将清洗干净的玻璃片浸泡在6mg/mLC3N4-PEI- CD溶液中25min， 用水冲洗洗去物 理吸附的聚合物； 然后再浸入到6mg/mL PAA-AD溶液中25min后用水冲洗； 上述步骤重复20 周期， 制得PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜。 0041 实施例4 0042 1)将4mg氮化碳(C3N4)粉末加入8mg/mL -环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI- CD)， 超 声震荡120min， 离心速度5000rpm， 离心时间10min， 得到澄清的乳白色氮化碳- -环糊精的 支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI- CD)溶液。 0043 2)将清洗干净的玻璃片浸泡在8mg/mLC3N4-PEI- CD溶液中30min， 用水冲洗洗去物 理吸附的聚合物； 然后再浸入到8mg/mL PAA-AD溶液中30min后用水冲洗； 上述步骤重复15 周期， 制得PAA-AD/C3N4-PEI- CD自修复可降解主客体薄膜。 说明书 3/3 页 5 CN 108659649 A 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 108659649 A 6 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 108659649 A 7 。