[发明专利]一种负载金纳米粒子的高性能高强度复合凝胶的合成及应用

权利要求书

1.一种负载金纳米粒子的高性能高强度复合凝胶的合成，包括以下工艺步骤：

（1）两性离子液体聚合物P(PVIS)的合成：以二氯甲烷为溶剂，N-乙烯基咪唑与1,3-丙烷磺酸内酯以1:0.9~1:1.1的摩尔比，于 40~50℃恒温下剧烈搅拌3~5h，得到白色固体，再经乙醚洗涤除去未反应完的单体和杂质，得两性离子液体；然后以水为介质，过硫酸钾为引发剂，氮气保护下，使两性离子液体与氯化钠以1:0.25~1:0.3的摩尔比，于60~70℃恒温下反应3~5h，得到淡黄色半透明粘稠聚合物；加入丙酮洗涤沉降，得到白色不透明固体聚合物，即为两性离子液体聚合物——1-乙烯基-3-丙基咪唑磺酸盐P(PVIS)；

（2）水凝胶P(PVIS)/P(NaSS-MPTC)的合成：在NaCl溶液中，氮气氛围下，以阳离子液体3-(异丁烯酰胺)丙基三甲基氯化铵、阴离子液体对苯乙烯磺酸钠及两性离子液体聚合物P(PVIS)为共聚单体，α-酮-戊二酸为光引发剂，在365nm的紫外灯下照射24~48h，聚合得到水凝胶P(PVIS)/P(NaSS-MPTC)；

（3）复合凝胶P(PVIS)/P(NaSS-MPTC)/Au的合成：将所得水凝胶P(PVIS)/P(NaSS-MPTC)先在浓度0.5~4M的氯化钠溶液中浸泡至溶胀平衡后再在浓度0.25~0.75mg/ml的氯金酸溶液中浸泡至溶胀平衡，然后加入还原剂硼氢化钠，将氯金酸还原为金纳米粒，即得复合凝胶P(PVIS)/P(NaSS-MPTC) /Au。

2.如权利要求1所述一种负载金纳米粒子的高性能高强度复合凝胶的合成，其特征在于：步骤（1）中，引发剂过硫酸钾的加入量为两性离子液体摩尔量的1.5×10^-5~2×10^-5倍。

3.如权利要求1所述一种负载金纳米粒子的高性能高强度复合凝胶的合成，其特征在于：步骤（2）中，阳离子液体3-(异丁烯酰胺)丙基三甲基氯化铵(MPTC)与阴离子液体对苯乙烯磺酸钠(NaSS)的摩尔比为1:1~1:1.1。

4.如权利要求1所述一种负载金纳米粒子的高性能高强度复合凝胶的合成，其特征在于：步骤（2）中，阳离子液体3-(异丁烯酰胺)丙基三甲基氯化铵(MPTC)与阴离子液体对苯乙烯磺酸钠(NaSS)的总摩尔量与两性离子液体聚合物P(PVIS) 的摩尔比为1:0.25~1:0.75。

5.如权利要求1所述一种负载金纳米粒子的高性能高强度复合凝胶的合成，其特征在于：步骤（2）中，光引发剂α-酮-戊二酸的用量为MPTC与NaSS单体总摩尔量的0.1~0.25%。

6.如权利要求1所述一种负载金纳米粒子的高性能高强度复合凝胶的合成，其特征在于：步骤（3）中，硼氢化钠与氯金酸的摩尔比1:10~1:13.6。

7.如权利要求1合成的负载金纳米粒子的高性能高强度复合凝胶作为催化剂用于催化NaBH₄溶液还原4-硝基苯酚的反应。