一种纳米贵金属粒子-纤维素杂化膜
纳米金属-聚合物杂化材料不但具有聚合物的优异力学性能，而且保留了纳米金属的功能特性，在多组分的协同效应下，其具有独特的力、热、声、光、电、磁等性能。纤维素作为自然界中最丰富的可再生资源，是植物的主要物质组成，具有很高的生物相容性和可降解性。近年来，将具有导电、吸波、催化、生化探测功能的纳米金属杂化到纤维素膜内成为纳米材料领域的研究热点。利用纳米金属粒子与纤维素的结合作用，原位制备了银、金、钼、钯等纳米贵金属粒子与纤维素的杂化材料。该种纳米贵金属粒子-纤维素杂化材料的制备方法过度依赖纤维素多孔材料的结构和性质，制备的纳米贵金属粒子粒度不均一、形态不均勻，并且难以控制其分散情况。2008年，Shingo ^kota等人曾尝试使用溶于N-甲基吗啉氧化物（NMMO)中的经过缩氨基硫脲接枝的低聚合度纤维素与纳米金（Au)粒子进行直接杂化，但由于纳米金粒子发生团聚且无法重新分散而失败。
本文的目的是克服现有技术的不足，解决纳米贵金属粒子与纤维素膜的受控杂化问题，提供一种适于工业化生产的纳米贵金属粒子-纤维素杂化膜制备方法。具体技术方案如下：
1、制备纤维素溶液：在90°C、氮气保护下，使用N-甲基吗啉氧化物一水合物（ΝΜΜ0 • H2O)直接溶解纤维素，持续搅拌2〜M小时，直至纤维素完全溶解；可以加入占溶液质量分数万分之五（0.05% )的没食子酸丙酯O^ropyl Gallate)作为抗氧化剂使用；为降低纤维素溶液粘度、改善其成膜性能，可以向纤维素溶液中加入二甲基亚砜（DMSO)作为共溶剂使用，在90°C下搅拌混勻，可得到琥珀色的纤维素-NMMO • H2O-DMSO溶液，各组分的质量比为：纤维素溶液：DMSO =1 ： 0. 1〜2 ；
2、纤维素溶液制膜：
[0013] 在环境温度20〜30°C、相对湿度RH彡65%下，以70〜90°C的纤维素溶液为成膜液，在光洁的亲水性基片表面，将纤维素溶液制膜；制膜可以通过玻璃棒刮膜、旋转涂膜机甩膜、拉膜机拉膜等方式，用凝固浴液浸没纤维素溶液膜将纤维素再生出来，使用去离子水充分淋洗再生纤维素膜，直至没有溶剂被淋洗出来，将再生纤维素膜保存在去离子水环境下，该种保存方式将使再生纤维素膜保持高活性羟基表面；
3、制备纳米贵金属溶胶：以去离子水为溶剂，将9体积量0. 5〜2mmol/L浓度的贵金属酸或盐溶液在搅拌下加热至沸腾，将1体积量8〜80mmol/L浓度的柠檬酸或盐溶液迅速加入其中，继续加热 25分钟，持续搅拌下冷却至室温；
4、制备纳米贵金属-纤维素杂化膜：常温常压下，每克纤维素使用体积为2〜8L的纳米贵金属溶胶进行浸泡处理，控制处理时间在12〜360小时，使用去离子水充分淋洗纤维素杂化膜，然后将杂化膜置于去离子水中保存或在空气中干燥，可获得不同性质的纳米贵金属-纤维素杂化膜。
本方法是利用去离子水保持再生纤维素膜的高活性羟基表面，通过纤维素活性羟基对纳米贵金属粒子表面吸附的柠檬酸根的取代，实现纳米贵金属粒子在纤维素膜表层的自组装，解决纳米贵金属粒子与纤维素膜的受控杂化技术问题的。利用本方法制备的纳米贵金属-纤维素杂化膜具有高表面富集的纳米贵金属粒子分布特征，可无需基底材料支撑而单独使用，且制备方法简单，易于实现工业化生产大面积柔性纳米贵金属纤维素杂化材料。