[发明专利]制品及其制造方法

说明书

发明领域

本发明一般地涉及制品和制品的制造方法。更具体地，制品包括由特定化合物形成且在其上布置了金属的纤维。

相关现有技术的说明

具有微米和纳米直径的纤维的开发目前是工业、研究所和政府中许多研发的焦点。这些类型的纤维可由宽泛的各种有机和无机材料，例如聚苯胺、聚吡咯、聚偏乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚噻吩和碘掺杂的聚乙炔形成。这类纤维除了由聚乙烯和合成亲水聚合物例如聚环氧乙烷形成以外，还由亲水生物聚合物例如蛋白质、多糖、胶原、血纤蛋白原、蚕丝和透明质酸形成。

可通过本领域已知的方法，例如静电纺丝，形成这些类型纤维中的许多类。静电纺丝是包括使用电荷形成纤维垫的通用方法。典型地，静电纺丝包括将溶液负载到注射器内，用注射器泵驱动该溶液到注射器尖端，以在尖端形成液滴。静电纺丝通常还包括施加电压到针上，以形成溶液的带电射流。通过静电驱动，连续伸长并搅起射流，直到它沉积在接地的收集器上，从而形成纤维垫。

借助静电纺丝形成的纤维可在宽泛的各种工业中使用，其中包括医疗和科学应用。更具体地，这些类型的纤维用于增强一些复合材料。这些纤维还用于生产在医疗渗析、气体分离、渗滤中和在水处理中使用的纳米管。

尽管制备了宽泛的各种纤维并在许多不同应用中使用，但仍需要由官能化且包括在其上布置了金属的纤维形成的制品。还需要开发形成这种制品的方法。

发明概述和优点

本发明提供制品和形成制品的方法。该制品包括由具有通式R-Si-H的化合物形成的纤维。在这一通式中，R是有机或无机基团。纤维还具有在其上布置的金属。形成制品的方法包括静电纺丝该化合物以形成纤维的步骤。该方法还包括布置金属在纤维上以形成制品的步骤。本发明还提供包括该化合物的反应产物和金属的纤维制品。可使用本发明的方法，有效地且以最小数量的步骤形成制品。另外，静电纺丝步骤便于有效地形成具有小直径的纤维和形成含在纤维上布置的金属的纳米结构的层次结构。

附图的简要说明

将容易地理解本发明的其他优点，因为当与附图结合考虑时，通过参考下述详细说明，将更好地理解它们，其中：

图1A是在由下述化合物形成的纤维上布置的铑纳米颗粒的扫描电镜图像，其中所述化合物包括90％重量含用通式[R₃SiO_1/2][SiO_4/2]表示的有机基聚硅氧烷的第一硅单体和10％重量含聚合度为50的甲基氢硅氧烷的第二硅单体的聚合产物，其中R是甲基；

图1B是图1A所示的铑纳米颗粒的放大视图；

图2A是在由下述化合物形成的纤维上布置的铂纳米颗粒的扫描电镜图像，其中所述化合物包括90％重量含用通式[R₃SiO_1/2][SiO_4/2]表示的有机基聚硅氧烷的第一硅单体和10％重量含聚合度为50的甲基氢硅氧烷的第二硅单体的聚合产物，其中R是甲基；

图2B是图2A所示的铂纳米颗粒的放大视图；

图3A是在由下述化合物形成的纤维上布置的银纳米颗粒的扫描电镜图像，其中所述化合物包括90％重量含用通式[R₃SiO_1/2][SiO_4/2]表示的有机基聚硅氧烷的第一硅单体和10％重量含聚合度为50的甲基氢硅氧烷的第二硅单体的聚合产物，其中R是甲基；

图3B是图3A所示的银纳米颗粒的放大视图；

图4A是在由下述化合物形成的纤维上布置的钯纳米颗粒的扫描电镜图像，其中所述化合物包括90％重量含用通式[R₃SiO_1/2][SiO_4/2]表示的有机基聚硅氧烷的第一硅单体和10％重量含聚合度为50的甲基氢硅氧烷的第二硅单体的聚合产物，其中R是甲基；

图4B是图4A所示的钯纳米颗粒的放大视图；

图5A是在由下述化合物形成的纤维上布置的金纳米颗粒的扫描电镜图像，其中所述化合物包括90％重量含用通式[R₃SiO_1/2][SiO_4/2]表示的有机基聚硅氧烷的第一硅单体和10％重量含聚合度为50的甲基氢硅氧烷的第二硅单体的聚合产物，其中R是甲基；

图5B是图5A所示的金纳米颗粒的放大视图；