贵金属空心纳米粒子的应用与开发
由于空心微球具有形态规整、尺寸均一、密度低、比表面积高等特点,在生物医药、催化剂、锂离子电池、高性能涂层等领域具有广泛的应用,因此成为国内外材料科学领域科研工作者关注的热点之一。近年来,为了进一步扩大单分散空心微球的应用范围,研究人员将具有不同功能的纳米粒子负载在空心微球上,赋予空心微球更多的性能,例如:通过引入Au、Pt、Ag和Pd等具有催化性能的纳米粒子赋予空心微球催化性能;通过引入磁性纳米粒子赋予空心微球磁性分离或靶向载药功能等。Yin等将金纳米粒子修饰过的聚苯乙烯(PS)反填到空心介孔二氧化硅(SiO2)微球内部,然后高温锻烧,从而将金纳米颗粒负载在空心介孔二氧化硅内壁上(Au@mSiO2HMNSs)。该介孔空心复合微球对硼氢化钠还原4硝基苯酚反应表现出良好的催化性能。Chen等采用原位还原法将Pd纳米粒子负载在空心介孔SiO2内壁上(Pd@mSiO2)。该介孔空心复合微球对Suzuki偶联反应表现出良好的催化性能。然而,在空心微球内壁负载多颗纳米粒子的方法多为无机材料复合空心微球。目前,在聚电解质空心微球上负载多颗纳米粒子的研究鲜见报道。一种金属纳米粒子负载聚电解质空心微球的制备方法。首先通过表面原子转移自由基聚合技术(SIATRP)在纳米二氧化硅模板表面接枝聚碘化甲基丙烯酸三甲基胺基乙酯(PMETAI),然后通过静电作用在阳离子聚电解质层上吸附PdCl2-6 ,用硼氢化钠(NaBH4)对其进行原位还原后除去二氧化硅模板,得到负载Pd纳米粒子的复合聚电解质空心微球。采用硼氢化钠还原4硝基苯酚作为反应模型研究这种微球的催化性能,表明这种微球具有较好的催化性能且可使用多次。