[发明专利]一种Au-Pt双金属纳米复合胶束及制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种聚合物接枝的Au‑Pt双金属纳米复合胶束的制备方法，纳米材料技术领域。具体步骤为，合成嵌段共聚物P4VP‑b‑PNIPAM；将嵌段共聚物P4VP‑b‑PNIPAM溶解在pH＝2.0的盐酸溶液中，向聚合物溶液中加入氯金酸，搅拌吸附2‑6h后，再加入NaBH₄水溶液进行还原，反应72h后，离心，透析，利用金粒子和硫醇的相互作用，得到以Au为核的聚合物胶束；将一定浓度的氯铂酸加入到聚合物胶束中，再通过加入NaBH₄水溶液进行还原，反应72h后，离心、透析，得到以Au核Pt壳结构的复合胶束，该复合胶束应用于硼氢化钠还原对硝基苯酚过程中，表现出较好的催化活性。本发明方法简单、易于操作，成本低，复合胶束的粒径均一，分散性好，在催化等领域有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，特别是涉及一种两步法化学还原制备聚合物接枝的Au-Pt双金属纳米复合胶束，应用于硼氢化钠还原对硝基苯酚过程中，表现出较好的催化活性。

背景技术

在过去的几十年中，贵金属纳米粒子由于具有独特的物理化学性质，而在催化、电子器件、信息存储、光学器件、生物传感、微区成像以及医药等方面具有巨大的应用潜力。与单金属纳米粒子相比，双金属纳米粒子由于其较小的粒径和比较大的比表面积表现出很多新的性能，因此受到人们广泛的关注。但是双金属纳米粒子在溶液中易发生聚集沉淀，稳定性较差，因此在溶液中如何制备粒径可控的双金属纳米粒子成为研究的热点之一。

利用嵌段共聚物作为改性金属纳米粒子的载体能够明显提升贵金属纳米粒子的稳定性，使其获得优异的催化性能。尤其是利用RAFT合成的聚合物带有的双硫酯端基能够一步法制备金纳米粒子：由于双硫酯端基能连接在金粒子表面，由此形成的复合粒子表现出很好的分散性和形态的控制性。而嵌段共聚物中另外一段聚合物还可以负载其他的贵金属纳米粒子，从而制备出负载双金属纳米粒子的复合胶束。

基于此，我们提出利用嵌段共聚物P4VP-b-PNIPAM来负载Au-Pt双金属纳米粒子。第一步利用RAFT合成端基为双硫的嵌段共聚物，然后利用金颗粒和硫醇相互作用制备了聚合物稳定金纳米粒子。第二步将Pt粒子引入金的表面，利用4VP中吡啶环中的N与Pt的络合作用，形成了聚合物接枝的Au-Pt为的双金属纳米复合胶束，这种复合胶束应用在还原对-硝基苯酚时表现出很高的催化活性。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种制备聚合物接枝的Au-Pt双金属纳米复合胶束的制备方法。

具体的，本发明提供的制备聚合物接枝的Au-Pt双金属纳米复合胶束的制备方法，具体包括以下步骤：

S1：合成嵌段共聚物P4VP-b-PNIPAM，所述嵌段共聚物P4VP-b-PNIPAM的分子量分布在1.3以内；

S2：室温下将所述嵌段共聚物P4VP-b-PNIPAM溶解在pH＝2.0的盐酸缓冲溶液中，得到聚合物溶液，向聚合物溶液中加入氯金酸，搅拌吸附2-6h后，加入NaBH₄水溶液进行还原，反应72h后，离心，透析，得到以Au为核的聚合物胶束；

S3：在搅拌的作用下向所述聚合物胶束中再加入可溶性氯铂酸，搅拌吸附2-6h后，再加入NaBH₄水溶液，NaBH₄与所述氯铂酸的摩尔比为10：1，反应72h后，离心，透析，得到负载Au-Pt双金属纳米复合胶束。

优选地，所述嵌段共聚物P4VP-b-PNIPAM采用可逆加成断裂的活性自由基聚合的方法合成。

优选地，S2和S3中，所述透析过程的截留分子量均为3500。

优选地，S2中，所述嵌段共聚物P4VP-b-PNIPAM与所述氯金酸的反应摩尔比为10：1。