專利名稱：以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超支化納米銀及其制備方法，特別涉及以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀及其制備方法。
背景技術：
納米金屬材料已被廣泛運用于催化、光電子學、信息存儲及成像技術等領域，它以貴金屬金、銀、銅等為代表，其中納米銀材料以其優(yōu)異導電和導熱性，以及在不同環(huán)境下的高穩(wěn)定性，得到納米材料研究者的廣泛的關注，它在電子、光學、抗菌和催化等方面具有十分優(yōu)異的性能，可廣泛應用于催化劑材料、電池電極材料、光學材料、抗菌材料、涂料等。研究表明，納米銀優(yōu)異的性能主要取決于納米銀的形狀、尺寸及結構等。目前對于納米銀形態(tài)控制方面，按不同的維度，將納米銀分為一維納米銀、二維納米銀和三維納米銀。一維納米銀主要包括納米銀棒、納米銀線、納米銀帶、納米銀管等；二維納米銀主要有納米銀三 棱柱和納米銀盤等；三維Ag納米粒子包括納米銀顆粒、納米銀枝狀晶、納米銀立方塊、納米銀四面體、納米銀十面體和納米銀雙棱錐等結構。Zhang等(ZhangW. C，WUX. L, ChenH.T.,etal. Self-organized formation of silver nanowire，nanocubes and bypyramidsvia a solvothermal method. Aeta Materialia，2008，56 (11) : 2508-2513)將傳統(tǒng)多兀醇法與水熱法結合，引入一定量的氯化鈉，其中的氯離子能夠與銀離子結合生成AgCl膠體，在AgCl膠體濃度較低時，其作為生成納米銀線的晶種；當AgCl膠體濃度較高時，該膠體作為抑制劑，有利于生成納米銀立方塊。Aherne D等(Aherne D, LedwithD. M, GaraM. , etal..Optical properties and growth aspects of silver nanoprisms produeed by ahighly reproducible and rapid synihesis at roomtemperature. AdVanced FunctionalMaterials, 2008,18 (14) : 2005-2016)在室溫下，引入銀晶種，釆用抗壞血酸還原銀離子，以聚苯乙烯磺酸鈉(PSSS)為穩(wěn)定劑,合成出納米銀三棱柱.zheng等(Zheng X W，Zhu L Y, YanAH, et al.J Co lloid Interf Sci, 2003，268 (2) : 357)在混合表面活性劑 CTAB 和十二烷基硫酸鈉(SDS)中，通過弱還原劑抗壞血酸(AsA)還原AgNO3,制備Ag納米線和樹枝狀粒子。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀及其制備方法。所述以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的組成是兩親性高聚物和銀，所述兩親性高聚物為兩親性的馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯與苯乙烯的共聚物。本發(fā)明制備的納米銀沒有使用任何有機溶劑，符合綠色環(huán)保的要求。所制備的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的粒徑為5 20nm，具有很大比表面積，從而具有很強的催化性能，同時在抗菌性能方面也具有潛在的運用。所述兩親性高聚物為兩親性的馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯與苯乙烯的共聚物，其結構式為
權利要求
1.以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀，其特征在于其組成是兩親性高聚物和銀，所述兩親性高聚物為兩親性的馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯與苯乙烯的共聚物。
2.如權利要求I所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀，其特征在于所述兩親性高聚物為兩親性的馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯與苯乙烯的共聚物，其結構式為
3.如權利要求I所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的制備方法，其特征在于其具體步驟如下 將兩親性高聚物溶解于水中，冰浴，加入水溶性還原劑，再加入配好的冰硝酸銀溶液，得到以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀溶液。
4.如權利要求3所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的制備方法，其特征在于所述兩親性高聚物的濃度為O. 001 O. 01g/ml，水溶性還原劑的濃度為O. 005 O.Olmol/L，所述硝酸銀溶液濃度為O. 001 O. 01mol/L。
5.如權利要求3所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的制備方法，其特征在于所述水溶性還原劑選自抗壞血酸、硼氫化鈉或檸檬酸鈉。
6.如權利要求3所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的制備方法，其特征在于所述兩親性高聚物的制備方法如下 將兩親性馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯溶于溶劑中，20 80°C下攪拌使其以膠束的形式均勻分散，得膠束溶液；在氮氣保護下，依次加入單體和引發(fā)劑，40 100°C下反應5 24h后，得兩親性高聚物。
7.如權利要求6所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的制備方法，其特征在于所述兩親性馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯、單體、引發(fā)劑和溶劑按質量百分比為兩親性馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯0. 01% 1%、單體1% 10%、引發(fā)劑0. 001% 0. 1%，余量為溶劑，所述溶劑可采用去離子水。
8.如權利要求6所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的制備方法，其特征在于所述兩親性馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯，由馬來酸與長鏈脂肪醇以及聚乙二醇經兩步酯化反應而得，其分子結構如下式
9.如權利要求6所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的制備方法，其特征在于所述單體選自苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯中的一種；所述引發(fā)劑可選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲酰、過硫酸鉀、過硫酸銨中的至少一種。
10.如權利要求6所述的以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀的制備方法，其特征在于所述兩親性馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇酯的制備方法如下 1)將馬來酸酐、長鏈脂肪醇以及阻聚劑溶解于溶劑中，在50 120°C下反應2 48h后，得馬來酸單酯 2)將馬來酸單酯、聚乙二醇、阻聚劑、催化劑溶解于溶劑中，在回流溫度下反應2 28h后，蒸除溶劑，得馬來酸長鏈脂肪醇聚乙二醇雙酯； 所述馬來酸酐、長鏈脂肪醇以及聚乙二醇之間的摩爾比為I : (0.5 2) (0.25 4)； 所述阻聚劑為能夠穩(wěn)定、捕獲自由基的化合物，優(yōu)選酚類化合物，特別優(yōu)選對苯二酚；所述催化劑可選自機磺酸、雜酸酯、無機酸中的一種，所述機磺酸可選自甲苯磺酸，所述雜酸酯可選自鈦酸酯，所述無機酸可選自濃硫酸； 所述溶劑可選自甲苯或對甲苯； 所述阻聚劑的用量按質量百分比為原料總量的O. 01% 5% ； 所述催化劑的用量按質量百分比為原料總量的O. 01% 5% ； 所述溶劑的用量按質量百分比為原料總量的50% 500%。
全文摘要
以兩親性高聚物為穩(wěn)定劑的超支化納米銀及其制備方法，涉及超支化納米銀及其制備方法。將兩親性高聚物溶解于水中，冰浴，加入一定量還原劑，攪拌；將配好的冰硝酸銀溶液逐滴加入溶液中，得納米銀溶液，其中兩親性共聚物穩(wěn)定劑濃度為0.001～0.01g/ml，水溶性還原劑0.005～0.01mol/L的，硝酸銀溶液濃度為0.001～0.01mol/L。兩親性高聚物對所形成的納米粒子晶面具有選擇性吸附作用，使金屬原子在特定晶面上生長，從而形成超支化結構的納米銀。制備的納米銀粒徑為5～20nm，具有很大比表面積，從而具有很強的催化性能，同時在抗菌性能方面也具有潛在的運用。
文檔編號B22F1/00GK102717064SQ20121023327
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權日2012年7月6日
發(fā)明者張龍, 戴李宗, 曾碧榕, 李聰, 林德洵, 袁叢輝, 許一婷, 鐘麗娜 申請人:廈門大學