一种纳米超材料及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种纳米超材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将可与金属离子配位的嵌段共聚物、金属离子与溶剂混合，然后加入碱配制成分散相溶液；(2)将表面活性剂与极性高的液体配制成连续相溶液；(3)采用所述分散相溶液和所述连续相溶液制备一次乳液滴；(4)将所述一次乳液滴通过过滤膜制备二次乳液滴，固化后得到所述纳米超材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述嵌段共聚物为含有聚乙烯吡啶链段的嵌段共聚物；具体可为聚苯乙烯-b-聚4-乙烯吡啶、聚苯乙烯-b-聚2-乙烯吡啶、聚氧化乙烯-b-聚2-乙烯吡啶、聚二甲基硅氧烷-b-聚乙烯吡啶、聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚乙烯吡啶、聚n-异丙基丙烯酰胺-b-聚乙烯吡啶、聚丙乙烯-b-聚乙烯吡啶、聚2-乙烯吡啶-b-聚4-乙烯吡啶、聚硫酸铁-b-聚2-乙烯吡啶、聚丙烯酸-b-聚苯乙烯-聚4-吡啶、聚丁烯-b-聚2-乙烯吡啶-b-聚甲基丙烯酸叔丁酯、聚苯乙烯-b-聚2-吡啶-聚苯乙烯、聚苯乙烯-b-聚2-吡啶-聚氧化乙烯和聚丙烯酸-b-聚苯乙烯-聚4-乙烯吡啶中的至少一种；所述的金属离子为pb
2
、fe
3
、mn
2
、gd
3
、pt
2
、pt
4
和pd
2
中的至少一种；所述溶剂为ch2cl2、n,n-二甲基甲酰胺、甲苯、氯仿、乙酸乙酯和四氢呋喃中的至少一种；所述碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述分散相溶液中，所述嵌段共聚物的浓度为0.001～0.1mg/ml；所述碱的浓度为3～5μm；所述金属离子和所述嵌段共聚物内的吡啶基团摩尔比为0～80:1。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，配制所述分散相溶液的方法为将所述可与金属离子配位的嵌段共聚物、金属离子溶解于所述溶剂中，搅拌至少2h后加入所述碱并持续搅拌至体系平衡，得到所述分散相溶液。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为pva、十二烷基硫酸钠、司班80、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠和吐温20中的至少一种；所述极性高的溶剂为水、乙醇或甲醇；所述表面活性剂在所述连续相溶液中的质量百分浓度为0.2～0.6％。6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述制备一次乳液滴的方法为微流控、超声或机械搅拌；步骤(4)中，所述制备二次乳液滴使用的过滤膜为孔径0.10～0.45μm的过滤膜；所述固化为室温环境下溶剂自然挥发。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述微流控的方法中，所用的微流控设备为通道形状为t型、l型、y型或十字交叉型的微流控芯片；所述微流控芯片的材质为聚二甲基硅氧烷、石英、玻璃或不锈钢；所述分散相的流速为1～1000μl min-1
，具体可为50μl min-1
，所述连续相的流速为1～1000ml min-1，
具体可为5～6ml min-1
。8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的纳米超材料。
9.权利要求8所述的纳米超材料在磁共振成像或7t超高场磁成像中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：在所述磁共振成像或7t超高场磁成像中，所述纳米超材料作为t1造影剂。

技术总结
本发明公开了一种纳米超材料及其制备方法和应用，属于超材料技术领域。本发明提供的纳米超材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将可与金属离子配位的嵌段共聚物、金属离子与溶剂混合，然后加入碱配制成分散相溶液；(2)将表面活性剂与极性高的液体配制成连续相溶液；(3)采用所述分散相溶液和所述连续相溶液制备一次乳液滴；(4)将所述一次乳液滴通过过滤膜制备二次乳液滴，固化后得到所述纳米超材料。本发明的方法采用双动力学路径控制方法，制备获得的纳米超材料具有纳米尺度的结构单元与整体尺寸，借助内部复杂的级次结构，能够实现生物成像等领域的应用。物成像等领域的应用。


技术研发人员：王秀瑜 徐冠华
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.10.12
技术公布日：2022/12/6