一种制备金属-pdms复合材料的方法
聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种在微流控领域被广泛应用的高分子材料，其具有透明度好，弹性高，耐氧化，易模塑等优点。尽管如此，PDMS作为微流控芯片用材料，仍有需要改性的方面(Electrophoresis，2003，24，3607)，例如，PDMS的表面是惰性的，这导致在其表面很难引入生物分子，例如酶、抗体、核酸及蛋白质，从而极大的限制了 PDMS在基于生物分子固定为基础的分析芯片上的应用。要解决这一问题并拓展PDMS微流控芯片的应用范围，人们采用化学层修饰，溶胶-凝胶法以及纳米或者微米颗粒修饰的方法改善PDMS微通道(Anal.Chem.，2005，77,6843)。最近，金属纳米颗粒-聚合物复合材料，特别是自支持的纳米颗粒-聚合物薄膜，由于其在光学、微机电器件以及生物传感器领域的巨大应用潜力而引起了人们的广泛关注。金属纳米颗粒-PDMS复合薄膜可以用于制备光学薄膜，透明器件以及表面增强拉曼散射(SERS)材料(Adv.Mater., 2006,18,1653 ； J.Raman Spectrosc.，2005，36，1134)。纳米颗粒修饰的PDMS微芯片具有较好的电泳特性，可用于键合生物分子进行在线免疫分析。目前，制备纳米颗粒-PDMS复合材料薄膜的方法主要有两种:其一是将纳米颗粒溶液与PDMS前驱体混合，然后去掉溶剂，固化混合物从而得到含有纳米颗粒的复合薄膜，另一方法是将合成的纳米颗粒固定在PDMS薄膜的表面，这一方法常常用来将纳米颗粒引入到微芯片中。以上提到的两种方法均需要提前制备好纳米颗粒，或者对PDMS表面进行修饰，如能够直接利用金属的盐溶液前驱体在未经表面修饰的PDMS表面原位还原制备金属纳米颗粒层，则可以大大简化PDMS微芯片的表面处理过程。
本文的目的是提供一种制备金属-PDMS (聚二甲基硅氧烷)复合材料的方法。以PDMS中所含的硅烷化合物为还原剂，对金属盐溶液进行原位还原，并通过种子扩增制备金属含量可调的金属-PDMS复合材料。利用本发明的方法可以在PDMS表面或PDMS微芯片的通道中制作金属薄膜层。聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)是一种高分子有机娃化合物,通常由主剂与硬化剂(又称交联剂，主要为多官能团的硅烷类化合物)以一定的比例混合均匀后，再放入一定的温度条件下固化，形成固态的PDMS。该固体PDMS表面来自于硬化剂中的多官能团的硅烷类化合物可作为还原剂，对金属盐溶液进行原位还原。所提供的制备金属-PDMS复合材料的方法，是采用原位还原制备纳米金属种子和利用扩增液进行种子扩增相结合的技术，在PDMS片的表面整体或区域性制作上金属薄膜层，形成金属-PDMS复合材料，具体包括下述步骤:
(I)形成纳米金属种子:将PDMS (聚二甲基硅氧烷)浸入到金属前驱体的水溶液中或者与金属前驱体的水溶液区域化接触，利用PDMS材料中的添加剂作为还原剂，室温反应生成纳米金属种子沉积于PDMS表面，取出后用去离子水冲洗；
(2)对种子进行扩增:用水冲洗后，用含有抗坏血酸，金属前驱体，柠檬酸钠，柠檬酸三钠的水溶液作为扩增溶液，将沉积有纳米金属种子的PDMS浸入到扩增液中或将PDMS表面沉积有纳米金属种子的区域与扩增液进行接触，室温下进行扩增反应，生成金属薄膜层。
当所述PDMS为片状、管状、棒状或其他异型形状，制备金属-PDMS复合材料时采用浸泡原位还原法生成金属种子，再进行种子扩增操作，具体步骤为:
I)将PDMS浸入到金属前驱体的水溶液中，以所述聚二甲基硅氧烷中的硅烷化合物作为还原剂，进行原位还原反应，在聚二甲基硅氧烷表面整体生成金属纳米颗粒种子；
2)将步骤I)处理的聚二甲基硅氧烷取出后用水清洗，然后浸于扩增溶液中，进行扩增反应，在聚二甲基硅氧烷表面生成金属薄膜层，即得到金属-聚二甲基硅氧烷复合材料；其中，所述扩增溶液为含步骤I)中所述金属前驱体、保护剂和还原剂的水溶液。
本方案具有工艺简单，无需高成本的金属蒸镀等特点，其制备的金属-PDMS复合材料具有成本低，集成化高的优势。