一种聚苯乙烯贵金属复合粒子的制备
与块体贵金属相比,贵金属纳米粒子在电学、光学、生物学、催化等方面展现出异常优异的性能。但是,在实际的使用过程中,由于贵金属纳米粒子极小的尺寸以及粒子间较强的范德华作用力,它们之间很容易发生不可逆的聚集。而贵金属纳米粒子的尺寸一旦变大将导致其相关活性的降低甚至消失。为了克服上述问题,制备核壳结构的聚合物/贵金属复合粒子已经成为研宄的一大热点。其中,聚苯乙烯/贵金属核壳复合粒子就是非常重要且广受关注的一种。目前,基于皮克林乳液为模板的制备方法是合成核壳聚苯乙烯/贵金属复合粒子的一种新途径。H.Y.Zhao等将巯基封端的聚苯乙烯溶解在甲苯中作为油相,水作为连续相,金纳米粒子作为皮克林乳化剂,通过超声得到水包油型皮克林乳液,即:金纳米粒子稳定的、含有聚苯乙烯的甲苯液滴分散在水相的体系。然后将所得到的皮克林乳液投入到甲醇中,利用甲醇萃取甲苯进而固化聚苯乙烯,得到核壳聚苯乙烯/金复合粒子。在上述方法中,米用疏基封端的聚苯乙烯是成功制得水包油型皮克林乳液的关键,并会对聚苯乙烯/金复合粒子的最终形成产生决定性的影响。具体言之,巯基封端的聚苯乙烯能够吸附到金纳米粒子表面,使其具有特定的表面性质,从而可以稳定地吸附在水油界面处,形成稳定的水包油型皮克林乳液。
本文的目的在于提出一种操作简单、生产成本低的聚苯乙烯/贵金属复合粒子的制备方法。具体技术方案如下:
(I)提供未经表面处理的贵金属纳米粒子的水分散液;
(2)提供普通聚苯乙烯的二氯甲烷溶液;
(3)将所述贵金属纳米粒子的水分散液和所述普通聚苯乙烯的二氯甲烷溶液混合,于10〜25°C下超声处理,从而制得皮克林乳液:
(4)在25〜50°C下挥发除去二氯甲烷,然后经离心、洗涤和干燥而得到聚苯乙烯/贵金属复合粒子。
本制备方法的优点包括:(I)本发明方法无需对贵金属纳米粒子进行表面处理,亦无需采用具有特殊基团封端的聚苯乙烯,操作简单、快速、生产成本低;(2)可以有效地控制聚苯乙烯微球表面贵金属纳米粒子尺寸、组成、形貌和负载量,因此制备方法具有普适性和可控性。