[发明专利]一种聚苯乙烯包覆金属纳米颗粒的方法

说明书

一种聚苯乙烯包覆金属纳米颗粒的方法。本发明涉及有机无机复合纳米粒子制备领域，特别是涉及一种聚苯乙烯包覆金属纳米颗粒的方法。本发明是要解决现有方法不能有效的防止金属纳米颗粒团聚和氧化，且成本高的问题。方法：一、功能化金属纳米颗粒；二、功能化后的金属纳米颗粒、蒸馏水、无水乙醇和聚乙烯吡咯烷酮混合，得到反应体系，将反应体系的温度升温至45℃后，向反应体系中加入苯乙烯和偶氮二异丁腈，将反应体系的温度升温至81℃～84℃，搅拌2h，向反应体系中加入饱和氯化钠溶液进行破乳，对油相进行减压抽滤后洗涤，真空烘干，得到聚苯乙烯包覆的金属纳米颗粒。本发明用于金属纳米颗粒进行包覆，防止金属纳米颗粒团聚和氧化。

技术领域

本发明涉及有机无机复合纳米粒子制备领域，特别是涉及一种聚苯乙烯包覆金属纳米颗粒的方法。

背景技术

近年来，纳米材料已经成为研究领域的前沿，由于尺寸效应带来的独特性能，使得其在电学、磁学、催化等各个领域具有重要的应用。到目前为止，虽然很多金属纳米材料的制备方法已经很成熟，但是还是无法很好地解决金属纳米颗粒表面强的相互作用而导致的团聚问题。更重要的金属纳米颗粒巨大的比表面积和表面能，使得金属纳米颗粒更容易被氧气氧化。因此，前人们开始通过在金属纳米颗粒表面进行表面修饰，来降低纳米颗粒的表面能，来试图解决团聚问题。但是这些表面修饰方法大多复杂，试剂也较昂贵。其中一种修饰方法就是利用高分子原位聚合的方法。这种方法反应条件温和、单体选择范围广，是一种新发展起来的可控“活性”聚合方法。这种高分子的有效包覆，不仅能改善金属纳米颗粒的团聚问题，还能有效的阻隔空气中的水分子和氧气跟金属纳米颗粒之间的作用，大大地拓宽了金属纳米颗粒在实际中的应用。

近些年来，以制备具有核壳结构的纳米颗粒已经成为研究热点。经对现有技术的文献检索发现，Liang等(Liang F，Zhang L，et al.[J].Appl.Phys.Lett.2016，108:072902)在Ag纳米颗粒外面包覆一层大约8～10纳米厚的TiO₂，制备了Ag@TiO₂核壳结构的纳米颗粒。Zhou等(Zhou Y.C，Wang L，et al.[J].Appl.Phys.Lett.2012，101:012903)制备了Ag@SiO₂核壳结构的纳米颗粒，其中SiO₂壳结构大约40纳米。尽管TiO₂、SiO₂等作为金属纳米颗粒的壳层，能够有效的阻隔金属纳米颗粒与空气接触，但是TiO₂、SiO₂表面能高，易于团聚，而且制备过程繁琐，生产成本高。开发一种常见的有机非极性，价廉、来源广泛并具有成熟的制备工艺的聚合物作为包覆金属纳米颗粒的材料，并且能够有效的防止金属纳米颗粒团聚和氧化，是目前研究的主要问题。

发明内容

本发明是要解决现有方法不能有效的防止金属纳米颗粒团聚和氧化，且成本高的问题，而提供一种聚苯乙烯包覆金属纳米颗粒的方法。

本发明一种聚苯乙烯包覆金属纳米颗粒的方法具体是按以下步骤进行：

一、采用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷对金属纳米颗粒进行功能化，得到功能化后的金属纳米颗粒；所述3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷与金属纳米颗粒的体积比为1:(1～2)；