聚苯乙烯贵金属合金复合粒子
贵金属纳米粒子因具有优越的催化、电学和光学性能，而被广泛应用于电子学和光学器件、化学和生物学传感器、催化剂和医学成像等领域。更加值得注意的是，由于不同金属之间的电子协同效应，贵金属合金纳米粒子往往呈现出更加突出的物理和化学性能。虽然贵金属合金纳米粒子被证实具有非常突出的性能，但是在其实际使用过程中也面临着一些非常棘手的问题。例如，这些合金纳米粒子显得非常不稳定，相互之间容易发生不可逆的聚集。另外，如何实现这些合金纳米粒子的重复使用，也是一个急需解决的重要问题。为了克服上述的缺点，制备贵金属合金纳米粒子基复合材料已经引起了人们越来越多的注意力。聚苯乙烯/贵金属合金复合粒子即是其中非常重要且备受关注的一种。关于其制备方法，目前已有诸多报导。M.Ballauff等首先制备表面接有聚电解质长链的聚苯乙烯粒子，然后利用静电作用将氯金酸根/氯钼酸根或氯金酸根/氯钯酸根吸附到聚苯乙烯粒子的表面，最后经过原位还原得到聚苯乙烯/金-钼合金和聚苯乙烯/金-钯合金复合粒子。显而易见地，上述的方法有如下的特点:其一，聚苯乙烯粒子进行了预先的表面修饰和功能化，从而使整个制备过程变得较为复杂；其二，基于特定作用的复合决定了制备过程需要一定的时间；其三，经表面修饰和功能化引入的功能性基团在粒子表面的分布具有不均匀性，进而使得异种粒子之间发生无序的复合，造成产物的结构较难控制。
本文提供一种聚苯乙烯/贵金属合金复合粒子及其制备方法。该方法简单、快速、低成本，适用于工业化生产。具体技术方案如下：
A.在室温下，将单分散的聚苯乙烯粒子分散液加入到预先制备好的贵金属合金纳米粒子分散液中，搅拌不少于15分钟，经离心、洗涤、干燥得到聚苯乙烯/贵金属合金复合粒子；或
B.在室温下，向含有两种或两种以上贵金属前驱体的溶液中依次加入聚苯乙烯粒子分散液和还原剂，搅拌时间不低于30分钟，经离心、洗涤、干燥得到聚苯乙烯/贵金属合金复合粒子。
贵金属合金纳米粒子可以通过两种途径获得:
(I) 一步法:将两种或两种以上的贵金属前驱体和还原剂在水相中混合，组成氧化-还原体系，还原制得贵金属合金纳米粒子。
(2) 二步法:首先将一种贵金属前驱体和还原剂在水相中混合，组成氧化-还原体系，还原制得单一组成的贵金属纳米粒子；然后以制得的单一组成的贵金属纳米粒子为种子，将其加入到另一贵金属前驱体和还原剂构成的氧化-还原体系中，还原制得贵金属合金纳米粒子。
此方案的技术原理在于:脱离异种粒子之间传统的物理或化学相互作用，基于胶体体系吉布斯自由能最小化的原理，促使贵金属合金纳米粒子有效、可控且均匀地覆盖在聚苯乙烯粒子的表面，同时，通过对贵金属合金纳米粒子尺寸、组成和结构的控制，实现对复合粒子功能的进一步调控。所提出的制备方法的特点为:第一，无需对单分散的聚苯乙烯粒子和贵金属合金纳米粒子进行特定的表面修饰或功能化；第二，贵金属合金纳米粒子的尺寸、组成和结构具有可控性；第三，贵金属合金纳米粒子与聚苯乙烯粒子之间的复合既可以一步完成，也可以分两步完成，制备过程简单又灵活；第四，可以有效地调节聚苯乙烯粒子上贵金属合金纳米粒子的负载量，获得不同形态与性能的聚苯乙烯/贵金属合金复合粒子。