[发明专利]一种可自修复、可重复利用的聚合物纳米复合膜的制备方法

权利要求书

1.一种可自修复、可重复利用的聚合物纳米复合膜的制备方法，其特征在于：

首先将贵金属纳米颗粒与含有功能性基团的小分子利用金属配位作用进行复合，获得纳米复合物；随后将所述纳米复合物用作引发剂和交联剂向其中引入可聚合有机单体，在可见光条件下发生自由基聚合反应，即可获得聚合物有机凝胶；将聚合物有机凝胶在有机溶剂中溶解，在有机溶剂中引入水相，构成有机溶剂/水/空气三相界面，通过短暂的溶剂挥发，最终可在水层表面获得聚合物纳米复合膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：贵金属纳米颗粒的功能性表面修饰

在溶剂为水的贵金属纳米颗粒分散液中加入表面活性剂进行改性，室温下搅拌12h，获得改性的贵金属纳米颗粒分散液；将所得分散液离心，将溶剂替换为N,N-二甲基甲酰胺溶液，获得溶剂为N,N-二甲基甲酰胺的贵金属纳米颗粒分散液；在溶剂为N,N-二甲基甲酰胺的贵金属纳米颗粒分散液中加入含巯基的功能性小分子，室温下超声30s，使得巯基小分子在贵金属纳米颗粒表面成功吸附，得到表面修饰后的功能性贵金属纳米颗粒分散液；

步骤2：聚合物有机凝胶的制备

在氮气保护下，向步骤1获得的表面修饰后的功能性贵金属纳米颗粒分散液中加入液态有机单体，超声混合均匀后置于真空干燥箱中，除去溶液中溶解的氧气，随后置于可见光灯下聚合反应2h，冷却至室温，即得聚合物有机凝胶；

步骤3：聚合物纳米复合膜的制备

将新制备的聚合物有机凝胶置于二氯甲烷中溶解，在二氯甲烷层中引入水层，构成二氯甲烷/水/空气三相界面，使得聚合物由二氯甲烷中驱动到空气-水界面，然后通过短暂的溶剂挥发在水层形成透明的致密薄膜。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述贵金属纳米颗粒为零维球形的金纳米粒子；所述溶剂为水的贵金属纳米颗粒分散液的浓度为0.5mg/mL；所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺的贵金属纳米颗粒的分散液的浓度为0.5mg/mL。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，添加质量为溶剂为水的贵金属纳米颗粒分散液质量的0.1％。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，所述含巯基的功能性小分子为2-甲基-1-[4-甲巯基苯基]-2-吗啉丙酮，其质量为溶剂为N,N-二甲基甲酰胺的贵金属纳米颗粒分散液质量的2％。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

步骤2中，所述有机单体为甲基丙烯酸甲酯，有机单体的加入体积为混合后有机凝胶反应液体积的50-80％。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

所述二氯甲烷的加入体积与聚合物有机凝胶体积比为4:1，所述水加入的体积与二氯甲烷体积比为1:1。