(19)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 202211289604.3 (22)申请日 2022.10.20 (71)申请人 武汉轻工大 学 地址 430023 湖北省武汉市东西湖区常青 花园学府南路68号 (72)发明人 李彬　徐晓佳　郝文瑞　周梦静　 胡志刚　吴奥林　王颖　付丹丹　 (74)专利代理 机构 武汉星泽知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42279 专利代理师 王淳景 (51)Int.Cl. C08J 3/075(2006.01) C08F 220/56(2006.01) C08F 222/38(2006.01) C08K 3/22(2006.01)C08K 5/19(2006.01) C08K 5/21(2006.01) (54)发明名称 一种纳米氧化锌水凝胶 及其制备方法 (57)摘要 本发明涉及水凝胶制备技术领域， 具体涉及 一种纳米氧化锌水凝胶及其制备方法。 纳米氧化 锌水凝胶的制备步骤为： S1将氯化胆碱和尿 素混 合加热搅拌得到二元深共晶溶剂， 加入氧化锌， 置于真空干燥箱中至氧化锌完全 溶解， 然后加入 丙烯酰胺， 加热搅拌至溶液透明澄清； S2加入交 联剂和引发剂并利用热引发的前端聚合技术制 备得到聚合物凝胶； S3聚合物凝胶经浸泡洗涤冷 冻干燥后得到纳米氧化锌水凝胶。 本制备方法快 速、 成本低、 耗能低， 得到的纳米氧化锌水凝胶具 有优异的抗菌性能、 导电性以及紫外敏感性。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 115536867 A 2022.12.30 CN 115536867 A 1.一种纳米氧化锌水凝胶的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 将氯化胆碱和尿素混合后于70～100℃搅拌至透明澄清液体， 得到二元深共晶溶 剂， 加入氧化锌， 置于90～120℃真空干燥箱中直至氧化锌完全 溶解， 加入丙烯 酰胺， 于70～ 100℃搅拌至溶 液重新透明澄清得到纳米氧化锌深共晶溶剂； S2： 在35～50℃下， 将交联剂和引发剂加入所述纳米氧化锌深共晶溶剂中并搅拌均匀 以形成混合物溶液， 将形成的混合物溶液转移到管型反应器中， 采用热源对反应器加热引 发聚合反应， 然后撤 离热源， 直到整个反应 器混合物溶 液全部转 化为聚合物凝胶； S3： 将步骤S2所 得的聚合物凝胶浸泡后经冷冻干燥得到纳米氧化锌水凝胶。 2.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌水凝胶的制备方法， 其特征在于， 所述尿素和 丙烯酰胺组成氢键供体， 所述氯化胆碱与所述氢键供体的摩尔比为1： 2～3， 所述尿素占所 述氢键供体的25～75％。 3.如权利要求1所述的一种纳米氧化锌水凝胶的制备方法， 其特征在于， 所述氧化锌的 用量为所述氯化胆碱、 尿素和丙烯酰胺组成的三元深共晶溶剂总质量的0.4～1.2％。 4.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌水凝胶的制备方法， 其特征在于， 所述交联剂 为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺。 5.根据权利要求4所述的一种纳米氧化锌水凝胶的制备方法， 其特征在于， 所述交联剂 的质量占所述纳米氧化锌深共晶溶剂总质量的0.5～1.2％。 6.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌水凝胶的制备方法， 其特征在于， 所述引发剂 为过硫酸钾。 7.根据权利要求6所述的一种纳米氧化锌水凝胶的制备方法， 其特征在于， 所述引发剂 的质量占所述纳米氧化锌深共晶溶剂总质量的0.3～0.6％。 8.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌水凝胶的制备方法， 其特征在于， 采用热源对 所述反应 器的上端或下端加热。 9.一种纳米氧化锌水凝胶， 其特征在于， 由权利要求1 ‑8任一项所述的制备方法制备得 到。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115536867 A 2一种纳米氧化锌水凝胶及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及水凝胶制备技术领域， 具体涉及一种纳米氧化锌水凝胶及其制备方 法。 背景技术 [0002]由于氧化锌具有优良的抗菌性能， 已被广泛用于各种食品、 医用材料的制备。 纳 米 氧化锌拥有着比氧化锌更强的抗菌性能， 这归因于更小的尺寸(小于100nm)以及更高的比 表面积。 将纳米氧化锌与水凝胶进行复合， 可使水凝胶表现出多种优异性能。 [0003]研究人员通过原位反应将纳 米氧化锌颗粒加入到溶胀的淀粉水凝胶中， 制备了纳 米氧化锌复合水凝胶， 另外， 有研究人员通过在溶胀的羧甲基纤维素中原位生成氧化锌， 制 备氧化锌复合水凝胶， 但是这两种方法制备 过程复杂， 聚合时间长， 限制了 凝胶的应用。 [0004]CN112843239A公开了一种凝胶基质、 纳米氧化锌抗菌凝胶及其制备方法， 凝胶基 质的制备原料包括： 增稠剂、 酸碱调节剂和水； 其中， 增稠剂为卡波姆、 液体卡波姆和水溶性 壳聚糖， 纳米氧化锌抗菌凝胶的制备原料包括： 改性纳米氧化锌抗菌剂、 凝胶基质、 保湿剂 和水。 抗菌凝胶各 组分相互配合， 具有协同增效的作用， 能够充分利用纳米氧化锌的光学性 能、 表面活性和物理化学抗菌特性， 将氧化锌作为凝胶的抗菌成分， 在保持凝胶的一系 列优 点的同时， 充分发挥其长期高效的抗菌作用， 增强凝胶的抗菌效果。 但是该专利直接使用改 性纳米氧化锌抗菌剂， 而且所需原料多， 制备 过程复杂。 [0005]CN105497087A公开了一种负载三七纳米氧化锌缓释凝胶及其制备方法， 综合了化 学沉淀法和固相反应法的特点， 采用钢铁厂电炉灰为原料， 通过酸浸， 净化除杂， 然后沉淀 获得碳酸锌， 最后焙烧获得纳米活性氧化锌。 纳米氧化锌的制备 过程复杂， 成本高。 [0006]以上关于纳米氧化锌水凝胶的制 备， 要么是直接购买纳米氧化锌进行实验， 使得 实验成本较高， 要么是 先制备纳米氧化锌再制备 水凝胶， 导 致制备过程复杂， 所用时间长 。 发明内容 [0007]本发明为解决纳 米氧化锌水凝胶制备过程中步骤复杂， 用时长， 成本高的问题， 提 供了一种快速、 低成本、 低能耗制备纳米氧化锌水凝胶的方法， 并提供了上述方法制备得到 的纳米氧化锌水凝胶。 [0008]本发明解决上述 技术问题的技 术方案如下： [0009]一方面， 本发明提供了一种纳米氧化锌水凝胶的制备 方法， 包括以下步骤： [0010]S1： 将氯化胆碱和尿素混合后于70～100℃ 搅拌至透明澄清液体， 得到二元深共晶 溶剂， 加入氧化锌后， 置于90～120℃真空干燥箱中直至氧化锌完全 溶解， 加入丙烯 酰胺， 于 70～100℃搅拌至溶 液重新透明澄清得到纳米氧化锌深共晶溶剂； [0011]S2： 在35～50℃下， 将交联剂和引发剂加入所述纳米氧化锌深共晶溶剂中并搅拌 均匀以形成混合物溶液， 将形成的混合物溶液转移到管型反应器中， 采用热源对反应器加 热引发聚合反应， 然后撤 离热源， 直到整个反应 器混合物溶 液全部转 化为聚合物凝胶；说　明　书 1/6 页 3 CN 115536867 A 3