DE102005035374A1 - Nano hollow capsules - Google Patents
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- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
- B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
- B01J13/14—Polymerisation; cross-linking
Abstract
Es werden Nanohohlkapseln beschrieben, die durch Vermischen von Mikroemulsionen, versetzt mit Blockcopolymeren und modifiziert mit Polymeren, und anschließende Aufarbeitung der gebildeten Nanohohlkapseln erhältlich sind.Hollow nanocapsules are described which can be obtained by mixing microemulsions, mixed with block copolymers and modified with polymers, and subsequent processing of the hollow nanocapsules formed.
Description
Die Erfindung betrifft Nanohohlkapseln, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie Verwendungen der Nanohohlkapseln.The The invention relates to nano hollow capsules, a process for their preparation as well as uses of the nano hollow capsules.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung möglichst kleiner Hohlräume, in die Substrate eingelagert werden und die als Reaktorraum für die Nanopartikelbildung dienen können.task The present invention is the production of smallest possible cavities, in the substrates are stored and used as reactor space for nanoparticle formation can serve.
Nanopartikel weisen besondere Eigenschaften auf. Die speziellen Eigenschaften von Nanopartikeln werden unter anderem dadurch erzielt, dass die Oberfläche im Vergleich zum Volumen sehr groß ist. Durch die große Oberfläche können z.B. sehr gute katalytische und optoelektronische Eigenschaften erzielt werden. Eine weitere Eigenschaft der Nanopartikel ist, dass sie gut in andere Werkstoffe bzw. Verbundmaterialien wie Lacke, Emulsionen, Folien und Membranen eingebaut werden können.nanoparticles have special properties. The special properties Nanoparticles are achieved, inter alia, by comparing the surface area to the volume is very large. By the size surface can e.g. very good catalytic and optoelectronic properties be achieved. Another property of nanoparticles is that they work well in other materials or composite materials such as paints, Emulsions, films and membranes can be installed.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch Nanohohlkapseln, erhältlich durch Vermischen von Mikroemulsionen, die mit Blockcopolymeren und Polymeren (z.B. Polyelektrolyten) modifiziert sind und anschließende Aufarbeitung der gebildeten Nanohohlkapseln gelöst.The Object of the present invention is by nano hollow capsules obtainable by Mixing microemulsions with block copolymers and polymers (e.g., polyelectrolytes) and subsequent work-up solved the formed nano hollow capsules.
Nanohohlkapseln sind in der Lage Substanzen einzulagern. Somit ist es möglich Nanohohlkapseln z.B. zur Abwasserreinigung zu verwenden. Im Abwasser lagern die Nanohohlkapseln Metalle in ihrem Innenraum ein und entziehen sie so dem Abwasser.Nano hollow capsules are able to store substances. Thus it is possible nano hollow capsules e.g. to use for wastewater treatment. In the wastewater store the Nanohohlkapseln metals in their interior and deprive them so the sewage.
Die Nanohohlkapseln haben vorzugsweise einen Durchmesser von 5 nm bis 1000 nm.The Nanohohlkapseln preferably have a diameter of 5 nm 1000 nm.
Dies hat den Vorteil, dass die Nanohohlkapseln kleiner sind als Mikrokapseln, wie sie in verschiedenen Bereichen der Medizin, Pharmazie, in der Lebensmittelindustrie und vielen anderen Bereichen eingesetzt werden. Demzufolge sind sie für viele neue Anwendungsbereiche verwendbar, für die Mikrokapseln nicht geeignet sind, da sie zu groß sind.This has the advantage that the nano-hollow capsules are smaller than microcapsules, as in various fields of medicine, pharmacy, in the Food industry and many other areas. As a result, they are for many new applications suitable for the microcapsules not suitable are because they are too big.
Die Mikroemulsion besteht vorzugsweise aus Wasser, langkettigen Alkoholen (z.B. Heptanol) und/oder einer Ölkomponente (z.B. Toluol) sowie Tensiden (z.B. Natriumdodecylsulfat (SDS)).The Microemulsion is preferably water, long chain alcohols (e.g., heptanol) and / or an oil component (e.g., toluene) as well as surfactants (e.g., sodium dodecyl sulfate (SDS)).
Die Polymere sind bevorzugt wasserlösliche Polyelektrolyte und/oder öllösliche Polymere.The Polymers are preferably water-soluble polyelectrolytes and / or oil-soluble polymers.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Polyelektrolyte aus wasserlöslichen ionischen Polymeren ausgewählt. Die Polyelektrolyte tragen zur Stabilisierung der Nanohohlkapseln bei bzw. kontrollieren die Nanopartikelbildung im Innern der Hohlkapseln.In a preferred embodiment According to the invention, the polyelectrolytes are water-soluble selected ionic polymers. The polyelectrolytes contribute to the stabilization of the nano-hollow capsules or control the formation of nanoparticles inside the hollow capsules.
Die Polyelektrolyte sind vorzugsweise aus anionischen Polysäuren, kationischen Polybasen oder neutralen Polyampholyten oder Polysalzen ausgewählt. Als Polyelektrolyte werden wasserlösliche ionische Polymere bezeichnet, die anionisch aus Polysäuren (z.B. Polycarbonsäuren), kationisch aus Polybasen (z.B. Polyvinylamine) entstehen oder neutral sind (Polyampholyte oder Polysalze).The Polyelectrolytes are preferably anionic polyacids, cationic Polybases or neutral polyampholytes or polysalts selected. When Polyelectrolytes become water-soluble ionic Polymers anionically derived from polyacids (e.g., polycarboxylic acids), cationic formed from polybases (e.g., polyvinylamines) or are neutral (Polyampholytes or polysalts).
Die Blockcopolymere bestehen bevorzugt aus mindestens zwei oder drei Blöcken. Gute Ergebnisse werden mit der Beimischung von Blockcopolymeren erzielt, die aus drei Blöcken bestehen.The Block copolymers preferably consist of at least two or three Blocks. Good results are achieved with the addition of block copolymers scored from three blocks consist.
Ein Teil des Blockcopolymers ist polymerisierbar.One Part of the block copolymer is polymerizable.
Vorzugsweise weisen die Blöcke der Blockcopolymere unterschiedliche Eigenschaften auf, wobei die Eigenschaften ausgewählt werden aus der Gruppe der hydrophilen, polymerisierbaren und/oder hydrophoben Eigenschaften.Preferably show the blocks the block copolymers have different properties, wherein the Properties selected are selected from the group of hydrophilic, polymerizable and / or hydrophobic Properties.
So eignet sich z.B. das Triblockcopolymer SBEO zur Herstellung der Nanohohlkapseln. Es handelt sich hierbei um ein Copolymer, welches aus einem Styren-, einem Butadien- und einem Ethylenoxidblock aufgebaut ist und als S43B21EO36 bezeichnet wird. Es besitzt eine mittlere Molmasse von ca. 110.000 g/mol. Aufgrund seiner Struktur sollte sich das Copolymer so in einer W/O-Mikroemulsion anordnen, dass der hydrophobe Block in der Öl-Phase und der hydrophile Ethylenoxidblock in die wässrige Phase eindringt. Der Butadienblock ordnet sich dann im Bereich der Grenzfläche zwischen Wassertröpfchen und Ölphase an. Eine derartige Struktur eröffnet die Möglichkeit, über die Doppelbindungen des Butadienblocks eine zusätzliche Vernetzung zu initialisieren. Dies führt zu einer räumlichen Begrenzung des Wassertröpfchens und der darin ablaufenden Partikelbildung.For example, the triblock copolymer SBEO is suitable for the preparation of the nano-hollow capsules. This is a copolymer which is composed of a styrene, a butadiene and an ethylene oxide block and is referred to as S 43 B 21 EO 36 . It has an average molecular weight of about 110,000 g / mol. Due to its structure, the copolymer should be arranged in a W / O microemulsion so that the hydrophobic block in the oil phase and the hydrophilic ethylene oxide block penetrate into the aqueous phase. The Butadienblock then arranges in the region of the interface between water droplets and oil phase. Such a structure opens up the possibility of initializing additional crosslinking via the double bonds of the butadiene block. This leads to a spatial limitation of the water droplet and the particle formation occurring therein.
Bevorzugt sind die Nanohohlkapseln durch Vernetzung der polymerisierbaren Blöcke der Blockcopolymere umhüllend vernetzt. Die Blockcopolymere durchdringen mit ihrem hydrophilen bzw. hydrophoben Block die Mikroemulsions-Tröpfchen. Dadurch, dass die Blockcopolymere zusätzlich noch einen polymerisierbaren Block enthalten, wird die Ausbildung einer kovalent verschließbaren Polymerschicht um das Tröpfchen bzw. die darin gebildeten Nanopartikel ermöglicht.Prefers are the nano hollow capsules by crosslinking the polymerizable blocks enveloping the block copolymer networked. The block copolymers penetrate with their hydrophilic or hydrophobic block the microemulsion droplets. Due to the fact that the block copolymers additionally have a polymerizable Block is the formation of a covalently sealable polymer layer around the droplet or the nanoparticles formed therein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Nanohohlkapseln vorbefüllt. Durch eine Vorbefüllung der Nanohohlkapseln können beim Vermischen von zwei Mik roemulsionen Nanopartikel entstehen, die vielfältig eingesetzt werden können.In a preferred embodiment of Invention, the nano hollow capsules are pre-filled. By pre-filling the nano hollow capsules, nanoparticles can be formed when mixing two microemulsions, which can be used in a variety of ways.
So ist es möglich die Nanohohlkapsel mit den verschiedensten Substanzen vorzubefüllen und somit Nanopartikel zu erhalten, die die unterschiedlichsten Eigenschaften aufweisen.So Is it possible to pre-fill the nano hollow capsule with various substances and thus To obtain nanoparticles that have a wide variety of properties exhibit.
Die Nanohohlkapseln sind vorzugsweise mit Metallsalzen, Metallhalogeniden, Reduktionsmitteln, pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch und/oder optisch aktiven Reagenzien oder Polymeren vorbefüllt. Als magnetische Substanzen können beispielsweise Magnetit (Fe3O4) oder Ferrite wie CoFe2O4 verwendet werden.The nano-hollow capsules are preferably prefilled with metal salts, metal halides, reducing agents, pharmacologically active substances, magnetically and / or optically active reagents or polymers. As magnetic substances, for example, magnetite (Fe 3 O 4 ) or ferrites such as CoFe 2 O 4 can be used.
Damit diese Vorbefüllung erzielt wird enthält die Mikroemulsion bevorzugt Metallsalze und/oder Reduktionsmittel, die dann als Precursur für den Aufbau der vorbefüllten Nanohohlkapsel dienen.In order to this pre-filling is achieved contains the Microemulsion preferably metal salts and / or reducing agents, the then as a precursor for the structure of the pre-filled Serve nano hollow capsule.
Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung von Nanohohlkapseln gelöst, bei dem, man mindestens zwei Mikroemulsionen miteinander vermischt, welche man mit Blockcopolymeren und Polymeren modifiziert und anschließend die entstandenen Nanohohlkapseln aufarbeitet.Further The object of the present invention is achieved by a method for the production of nano hollow capsules in which, at least two Microemulsions mixed with each other, which one with block copolymers and modified polymers and then the resulting nano hollow capsules worked up.
Die Stabilität der Hülle und die Größe der Partikel können durch die Konzentrationen der einzelnen Reaktionsbestandteile und die Reaktionsbedingungen gesteuert werden. Die entstehenden Partikel mit Polymeroberfläche können vom Lösungsmittelgemisch befreit und in anderen Lösungsmitteln – ein geeignetes Lösungsmittel ist Wasser – redispergiert werden.The stability the shell and the size of the particles can by the concentrations of the individual reaction components and the reaction conditions are controlled. The resulting particles with polymer surface can from the solvent mixture free and in other solvents - a suitable solvent is water - redispersed become.
Die kovalente Umhüllung der Nanohohlkapseln bietet den Vorteil, dass bei allen nachfolgenden Reaktionsschritten Veränderungen chemischer oder physikalischer Natur minimiert werden.The covalent cladding The nano hollow capsules offer the advantage that in all subsequent reaction steps changes chemical or physical nature are minimized.
Zudem ermöglicht die Verwendung der Blockcopolymere es, die Oberfläche der Nanopartikel zu modifizieren.moreover allows the use of the block copolymers it, the surface of the Modify nanoparticles.
Bevorzugt fügt man inverse Mikroemulsionen aus Wasser, einer Ölkomponente, langkettigen Alkoholen und/oder Tensiden zu. Als Ölkomponente könnten z.B. Xylen, Toluen, Isooctan, Heptanol, Cyclohexan, Hexadecan und/oder n-Octan verwendet werden.Prefers you add inverse microemulsions of water, an oil component, long-chain alcohols and / or surfactants too. As the oil component, e.g. Xylene, toluene, isooctane, heptanol, cyclohexane, hexadecane and / or n-octane can be used.
Man fügt bevorzugt als Polymere wasserlösliche Polyelektrolyte für W/O-Mikroemulsionen und öllösliche Polymere für O/W-Mikroemulsionen bei. Hierbei gilt, ist Wasser die äußere und Öl die innere Phase, liegt eine O/W-Emulsion vor, deren Grundcharakter durch Wasser geprägt ist. Ist Öl die äußere und Wasser die innere Phase, liegt eine W/O-Emulsion vor, wobei hier der Grundcharakter vom Öl bestimmt wird.you adds preference as polymers water-soluble Polyelectrolytes for W / O microemulsions and oil-soluble polymers for O / W microemulsions at. Here, water is the outer and oil is the inner phase, is one O / W emulsion whose basic character is characterized by water. Is oil the outer and Water the inner phase, there is a W / O emulsion before, here the basic character of the oil is determined.
Weiter bevorzugt fügt man als Polyelektrolyte wasserlösliche ionische Polymere zu. Durch die Zugabe von Polyelektrolyten kann die Stabilität der Nanohohlkapseln gesteuert werden.Further prefers adds as polyelectrolytes water-soluble ionic polymers too. By the addition of polyelectrolytes can the stability the nano hollow capsules are controlled.
Vorzugsweise fügt man als Polymere anionische aus Polysäuren (z.B. Polycarbonsäuren), kationische aus Polybasen (z.B. Polyvinylamine) oder neutrale Polyampholyte oder Polysalze zu.Preferably you add as polymers anionic from polyacids (e.g., polycarboxylic acids), cationic from polybases (e.g., polyvinylamines) or neutral polyampholytes or polysalts too.
Man fügt als Polymer vorzugsweise öllösliche Polymere und/oder Öl-in-Wasser Mikroemulsionen zu.you adds as Polymer preferably oil-soluble polymers and / or oil-in-water Microemulsions too.
Ferner fügt man vorzugsweise als Öl-in-Wasser Mikroemulsionen Elektronen-Akzeptor- und Elektronen-Donator-Polymere zu.Further you add preferably as an oil-in-water Microemulsions electron acceptor and electron donor polymers to.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fügt man Blockpolymere aus mindestens zwei Blöcken zu, wobei die Blöcke unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und man die Eigenschaften der Blöcke aus der Gruppe der hydrophilen, hydrophoben oder polymerisierbaren Eigenschaften auswählt.In a preferred embodiment the invention adds one block polymers of at least two blocks, the blocks have different properties and the properties of the blocks from the group of hydrophilic, hydrophobic or polymerizable properties.
Durch die Auswahl der Blockcopolymere lässt sich die Größe der Nanohohlkapseln steuern. Je größer die Blockcopolymere, umso größer die Nanohohlkapseln.By The choice of block copolymers allows the size of the nano-hollow capsules Taxes. The bigger the Block copolymers, the larger the nano hollow capsules.
Die polymerisierbaren Blöcke der Blockcopolymere vernetzt man vorzugsweise, so dass die Nanohohlkapseln polymerumhüllt sind. Die Polymerisation kann dabei über die Zugabe eines Radikalstarters, z.B. von Azoisobutyronitril (AIBN) thermisch oder aber strahlungsinitiiert erfolgen.The polymerizable blocks The block copolymer is preferably crosslinked, so that the nano hollow capsules polymerumhüllt are. The polymerization can be carried out via the addition of a radical initiator, e.g. of azoisobutyronitrile (AIBN) thermally or else radiation-initiated respectively.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Nanohohlkapseln mit pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch oder optisch aktiven Substanzen vorbefüllt.In a preferred embodiment The invention relates to the nano-hollow capsules with pharmacologically active Prefilled substances, magnetically or optically active substances.
Es ist möglich, die Nanohohlkapseln bereits während ihrer Bildung vorzubefüllen. Hierzu werden der Mikroemulsion die gewünschten Substanzen zugegeben, die dann als Precursor für die Bildung der Nanohohlkapseln dienen.It is possible, the nano hollow capsules already during to prefill their education. For this purpose, the desired substances are added to the microemulsion, then as a precursor for the formation of the nano hollow capsules serve.
Bevorzugt mischt man der Mikroemulsion Metallsalze, Metallhalogenide und/oder Reduktionsmittel bei.Prefers mixed metal salts, metal halides and / or the microemulsion Reducing agent at.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befüllt man in einem weiteren Schritt die Nanohohlkapseln.In a preferred embodiment of Invention filled in a further step, the nano hollow capsules.
Vorzugsweise befüllt man die Nanohohlkapseln mit Metallen, Metallhalogeniden, Metalloxiden, Metallsalzen, pharmakologisch wirksamen Substanzen, magnetisch, optisch oder radioaktiven Substanzen, Farbpigmenten oder Kontrastmitteln. Durch die Vorbefüllung der Nanohohlkapseln erhält man Nanopartikel mit den unterschiedlichsten Eigenschaften. Magnetische Nanopartikel können z.B. durch eine Vorbefüllung mit Magnetit Fe3O4 oder Ferrit wie Co-Fe2O4 hergestellt werden. Optoelektronisch interessante Nanopartikel können beispielsweise mit CdS, CdSe und/oder ZnS vorbefüllt werden. Katalytisch interessante Nanopartikel sind beispielsweise Nanohohlkapseln, die mit Gold (Au), Platin (Pt) und/oder Palladium (Pd) vorbefüllt sind. Darüber hinaus ist es möglich Kern-Schale Partikel herzustellen.Preferably, the nano hollow capsules are filled with metals, metal halides, metal oxides, metal salts, pharmacologically active substances, magnetic, optical or radioactive substances, color pigments or contrast agents. The pre-filling of the nano-hollow capsules yields nanoparticles with a wide variety of properties. Magnetic nanoparticles can be produced, for example, by prefilling with magnetite Fe 3 O 4 or ferrite such as Co-Fe 2 O 4 . Optoelectronically interesting nanoparticles can be pre-filled with CdS, CdSe and / or ZnS, for example. Catalytically interesting nanoparticles are, for example, nano hollow capsules prefilled with gold (Au), platinum (Pt) and / or palladium (Pd). In addition, it is possible to produce core-shell particles.
Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Verwendung von Nanohohlkapseln, zum Transport von pharmakologisch wirksamen Substanzen in den menschlichen oder tierischen Körper gelöst. Neben dem Transport von pharmakologisch wirksamen Substanzen ist auch der Transport von anderen Substanzen (z.B. Metalle, Metallhalogenide, Metalloxide, Metallsalze, magnetische, optische und/oder radioaktive Substanzen, Röntgenkontrastmittel, z.B. BaSO4) in den menschlichen oder tierischen Körper unter Verwendung der Nanohohlkapseln möglich.Furthermore, the object of the present invention is achieved by using nano-hollow capsules, for the transport of pharmacologically active substances into the human or animal body. In addition to the transport of pharmacologically active substances, it is also possible to transport other substances (eg metals, metal halides, metal oxides, metal salts, magnetic, optical and / or radioactive substances, X-ray contrast media, eg BaSO 4 ) into the human or animal body using the nano-hollow capsules ,
Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von Nanohohlkapseln zur Herstellung von Arzneimitteln zum Transport von pharmakologisch wirksamen Substanzen in den menschlichen und tierischen Körper gelöst.Farther The object of the present invention is achieved by the use of nano hollow capsules for the manufacture of medicines for the transport of pharmacologically active substances in human and animal body solved.
Der Innenraum der Nanohohlkapseln ermöglicht es pharmakologisch wirksame Substanzen aufzunehmen und sie auf diese Weise in den menschlichen oder tierischen Körper einzubringen. Hierdurch kann eine verzögerte Freisetzung von Wirkstoffen im Körper erzielt werden.Of the Interior of the nano hollow capsules allows pharmacologically effective Absorb substances and thus in the human or animal body contribute. This can cause a delayed release of active ingredients in the body be achieved.
Es ist auch eine Verwendung der Nanohohlkapseln zum Schutz vor einem Umgebungsmilieu, als Geschmacks-/Geruchsmaskierung, zur Langzeitstabilisierung, kontrollierten Freisetzung, Dosierung und Vermischung, Verhinderung von Kontaminationen und/oder zur Verringerung allergener Wirkungen möglich.It is also a use of the nano hollow capsules to protect against a Ambient environment, as taste / odor masking, for long-term stabilization, controlled release, dosage and mixing, prevention of contamination and / or to reduce allergenic effects possible.
Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln, als Nanopartikel gelöst. Es ist nicht nur möglich, die Nanohohlkapseln nach Ihrer Herstellung zu befüllen, sondern auch gleich bei der Herstellung eine Vorbefüllung der Nanohohlkapseln durchzuführen. Auf diese Weise werden Nanopartikel erhalten, die eine Polymerumhüllung aufweisen.Farther The object of the present invention is achieved by use pre-filled nano hollow capsules, solved as nanoparticles. It is not only possible to fill the nano-hollow capsules after their production, but also to carry out a pre-filling of the nano hollow capsules immediately during production. On In this way, nanoparticles are obtained which have a polymer coating.
Des Weiteren wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln, zur Beschichtung von Oberflächen gelöst.Of Furthermore, the object of the present invention by a Use of pre-filled Nanohohlkapseln, solved for the coating of surfaces.
Eine weitere Lösung der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von vorbefüllten Nanohohlkapseln zur Inkorporation in Polymermembranen.A another solution The present invention is the use of pre-filled nano hollow capsules for incorporation in polymer membranes.
Mögliche Anwendungsgebiete der Nanohohlkapseln sind die Textilindustrie, Farb- und Lackindustrie (Flakes, Pigmente, Antifoulingstoffe), Bauindustrie (Wärmespeicher, Schädlingsbekämpfung), Druck- und Papierindustrie, Galvanotechnik (Einbau z.B. von Korrosionsschutz und Schiermitteln) oder in der Kunststoffindustrie.Possible applications The nano hollow capsules are the textile industry, paint and varnish industry (Flakes, pigments, antifoulings), construction industry (heat storage, Pest control), printing and paper industry, electroplating (installation of, for example, corrosion protection and skimmers) or in the plastics industry.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren und Beispielen näher beschrieben. Im Einzelnen zeigtin the The invention will be described in more detail below with reference to figures and examples. In detail shows
Die
Die
Die
Die
Beispiel 1 (Herstellung und Charakterisierung von Nanohohlkapseln):Example 1 (preparation and characterization of nano hollow capsules):
Zur Herstellung der Nanohohlkapseln wurden Triblockcopolymere, bestehend aus einem Styren (S), einem Butadien (B) sowie einem Ethylenoxidblock in Xylen/Pentanol (1:1), Natriumdodecylsulfat (SDS) und Wasser eingemischt. Die resultierenden leicht opaken Lösungen wurden anschließend mittels Lichtstreuung charakterisiert.to Preparation of the nano hollow capsules were triblock copolymers consisting from a styrene (S), a butadiene (B) and an ethylene oxide block in xylene / pentanol (1: 1), sodium dodecyl sulfate (SDS) and water. The resulting slightly opaque solutions were then by means of Light scattering characterized.
Zusammensetzung der Mischung:Composition of the mixture:
- ⇨ 1 g Wasser;⇨ 1 g of water;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1)
- 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40 0.08 g of block copolymer S 14 B 46 EO 40
Die
Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern
Instruments®)
ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 225 nm (siehe
Beispiel 2 (Herstellung und Charakterisierung von Nanohohlkapseln):Example 2 (preparation and characterization of nano hollow capsules):
Zur Herstellung der Nanohohlkapseln wurden Triblockcopolymere, bestehend aus einem Styren (S), einem Butadien (B) sowie einem Ethylenoxidblock in Xylen/Pentanol (1:1), Natriumdodecylsulfat (SDS) und Wasser eingemischt. Die resultierenden leicht opaken Lösungen wurden anschließend mittels Lichtstreuung charakterisiert.to Preparation of the nano hollow capsules were triblock copolymers consisting from a styrene (S), a butadiene (B) and an ethylene oxide block in xylene / pentanol (1: 1), sodium dodecyl sulfate (SDS) and water. The resulting slightly opaque solutions were then by means of Light scattering characterized.
Zusammensetzung der Mischung:Composition of the mixture:
- ⇨ 1 g Wasser; ⇨ 1 g of water;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1)
- 0,08 g Blockcopolymer S18B36EO46 0.08 g of block copolymer S 18 B 36 EO 46
Die
Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern
Instruments®)
ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 119 nm (siehe
Beispiel 3 (Mit Bariumsulfat befüllte Nanohohlkapseln):Example 3 (with barium sulfate filled Nano hollow capsules):
Zwei Nanohohlkapsel-Mischungen wurden jeweils mit einer 2 mmol BaCl2-Lösung bzw. mit einer 2 mmol Na2SO4-Lösung vorbefüllt. Nach Zusammengabe adäquater Mengen beider Mischungen (jeweils 2 ml) wurden streulichtphotometrische Untersuchungen an den Bariumsulfathaltigen Nanohohlkapseln durchgeführt:Two nanosound capsule mixtures were each prefilled with a 2 mmol BaCl 2 solution or with a 2 mmol Na 2 SO 4 solution. After addition of adequate amounts of both mixtures (2 ml each), scattered light photometric investigations were carried out on the barium sulphate-containing nano-hollow capsules:
Zusammensetzung der Mischung 1:Composition of the mixture 1:
- ⇨ 1 g (2 mmol) BaCl2-Lösung;⇨ 1 g (2 mmol) BaCl 2 solution;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1)
- 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40 0.08 g of block copolymer S 14 B 46 EO 40
Zusammensetzung der Mischung 2:Composition of the mixture 2:
- ⇨ 1 g (2 mmol) Na2SO4-Lösung;⇨ 1 g (2 mmol) of Na 2 SO 4 solution;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1)
- 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40 0.08 g of block copolymer S 14 B 46 EO 40
Die
Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern
Instruments®)
ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 224 nm (siehe
Beispiel 4 (Vernetzung von mit Bariumsulfat befüllten Nanohohlkapseln):Example 4 (crosslinking of barium sulfate filled nano hollow capsules):
In Anwesenheit eines Vernetzers (Azoisobutyronitril (AIBN)) wurden in Analogie zum Beispiel 3 zwei Nanohohlkapsel-Mischungen jeweils mit BaCl2 bzw. Na2SO4 vorbefüllt. Nach Zusammengabe adäquater Mengen beider Mischungen (jeweils 2 ml) und erfolgter Nanopartikelbildung wurde das Gemisch auf 60 °C erhitzt, um die radikalische Vernetzung der Butadienblöcke des Blockcopolymers zu initiieren. Im Anschluss an die Vernetzung wurden erneut streulichtphotometrische Untersuchungen durchgeführt:In the presence of a crosslinker (azoisobutyronitrile (AIBN)), in analogy to Example 3, two nanosound capsule mixtures were each prefilled with BaCl 2 or Na 2 SO 4 . After addition of adequate amounts of both mixtures (2 ml each) and nanoparticle formation, the mixture was heated to 60 ° C to initiate radical crosslinking of the butadiene blocks of the block copolymer. Following crosslinking, scattered-light photometric investigations were again carried out:
Zusammensetzung der AIBN-haltigen Mischung 1:Composition of AIBN-containing Mixture 1:
- ⇨ 1 g (2 mmol) BaCl2-Lösung;⇨ 1 g (2 mmol) BaCl 2 solution;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1) (0,03 % AIBN)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1) (0.03% AIBN)
- 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40 0.08 g of block copolymer S 14 B 46 EO 40
Zusammensetzung der AIBN-haltigen Mischung 2:Composition of AIBN-containing Mix 2:
- ⇨ 1 g (2 mmol) Na2SO4-Lösung;⇨ 1 g (2 mmol) of Na 2 SO 4 solution;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1) (0,03 % AIBN)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1) (0.03% AIBN)
- 0,08 g Blockcopolymer S14B46EO40 0.08 g of block copolymer S 14 B 46 EO 40
Die
Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern
Instruments®)
ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 213 nm (siehe
Beispiel 5 (Mit Gold befüllte Nanohohlkapseln):Example 5 (Gold filled nano capsules):
Zwei Nanohohlkapsel-Mischungen wurden jeweils mit einer 2 mmol HAuCl4-Lösung bzw. mit einer 40 mmol NaBH4-Lösung vorbefüllt. Nach Zusammengabe beider Mischungen im Verhältnis 1:2 wurden streulichtphotometrische Untersuchungen an den goldhaltigen Nanohohlkapseln durchgeführt: Two nano-capsule mixtures were each prefilled with a 2 mmol HAuCl 4 solution or with a 40 mmol NaBH 4 solution. After combining both mixtures in a ratio of 1: 2, scattered light photometric investigations were carried out on the gold-containing nano-hollow capsules:
Zusammensetzung der Mischung 1:Composition of the mixture 1:
- ⇨ 1 g (2 mmol) HAuCl4-Lösung;⇨ 1 g (2 mmol) HAuCl 4 solution;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1)
- 0,08 g Blockcopolymer S43B21EO36 0.08 g of block copolymer S 43 B 21 EO 36
Zusammensetzung der Mischung 2:Composition of the mixture 2:
- ⇨ 1 g (40 mmol) NaBH4-Lösung;⇨ 1 g (40 mmol) of NaBH 4 solution;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1)
- 0,08 g Blockcopolymer S43B21EO36 0.08 g of block copolymer S 43 B 21 EO 36
Die Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern Instruments®) ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 336 nm.The analysis of the dynamic light scattering Zetasizer Nano on (Malvern Instruments ®) gave a mean particle diameter of 336 nm.
Beispiel 6 (Vernetzung von mit Gold befüllten Nanohohlkapseln):Example 6 (crosslinking of gold filled Nano hollow capsules):
In Anwesenheit eines Vernetzers (Azoisobutyronitril (AIBN)) wurden in Analogie zum Beispiel 5 zwei Nanohohlkapsel-Mischungen jeweils mit einer 2 mmol HAuCl4-Lösung bzw. mit einer 40 mmol NaBH4-Lösung vorbefüllt. Nach Zusammengabe beider Mischungen im Verhältnis 1:2 wurden und erfolgter Nanopartikelbildung wurde das Gemisch auf 60 °C erhitzt, um die radikalische Vernetzung der Butadienblöcke des Blockcopolymers zu initiieren. Im Anschluss an die Vernetzung wurden erneut streulichtphotometrische Untersuchungen durchgeführt:In the presence of a crosslinker (azoisobutyronitrile (AIBN)), in analogy to Example 5, two nanosound capsule mixtures were each prefilled with a 2 mmol HAuCl 4 solution or with a 40 mmol NaBH 4 solution. After combining both mixtures in a 1: 2 ratio and nanoparticle formation, the mixture was heated to 60 ° C to initiate radical crosslinking of the butadiene blocks of the block copolymer. Following crosslinking, scattered-light photometric investigations were again carried out:
Zusammensetzung der AIBN-haltigen Mischung 1:Composition of AIBN-containing Mixture 1:
- ⇨ 1 g (2 mmol) HAuCl4-Lösung;⇨ 1 g (2 mmol) HAuCl 4 solution;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1) (0,03 % AIBN)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1) (0.03% AIBN)
- 0,08 g Blockcopolymer S43B21EO36 0.08 g of block copolymer S 43 B 21 EO 36
Zusammensetzung der AIBN-haltigen Mischung 2:Composition of AIBN-containing Mix 2:
- ⇨ 1 g (40 mmol) NaBH4-Lösung;⇨ 1 g (40 mmol) of NaBH 4 solution;
- 1 g SDS1 g SDS
- 7,92 g Xylen, Pentanol (1:1) (0,03 % AIBN)7.92 g of xylene, pentanol (1: 1) (0.03% AIBN)
- 0,08 g Blockcopolymer S43B21EO36 0.08 g of block copolymer S 43 B 21 EO 36
Die
Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern
Instruments®)
ergab einen mittleren Partikeldurchmesser von 214 nm (siehe
Beispiel 7 (Redispergierung von mit Gold befüllten Nanohohlkapseln):Example 7 (redispersion of gold filled nano capsules):
Die resultierende Mischung aus Beispiel 6 wurde im Vakuumtrockenschrank bei einer Temperatur von 35 °C 2 Tage lang eingetrocknet. Der Rückstand wurde in Toluol redispergiert und anschließend streulichtphotometrisch untersucht.The resulting mixture from Example 6 was in a vacuum oven at a temperature of 35 ° C Dried for 2 days. The residue was redispersed in toluene and then scattered light photometrically examined.
Die
Analyse der dynamischen Lichtstreuung am Nano Zetasizer (Malvern
Instruments®)
ergab einen mittleren Partikeldurchmesser (Z-Average) von 689 nm
(siehe
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