本發(fā)明涉及包覆材料領(lǐng)域，尤其涉及一種納米粒子包覆材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，在制備納米粒子時，首先在干凈無雜質(zhì)的條件下加熱半小時以上合成出納米粒子，然后引入其他化學(xué)物質(zhì)對納米粒子進行保護后，再與固定基底結(jié)合，或者，在合成粒子后先修飾固定基底，再與納米粒子結(jié)合。但是現(xiàn)有的這些方法都耗時較長，制備條件較苛刻，引入了其他物質(zhì)使反應(yīng)成分復(fù)雜，并且由于無法將溶液中的粒子吸收完全，容易造成原料的浪費。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種納米粒子包覆材料及其制備方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中在制備納米粒子包覆材料時，耗時較長，制備條件較苛刻，反應(yīng)成分復(fù)雜，容易造成原料浪費的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種納米粒子包覆材料的制備方法，包括步驟：

A、以交聯(lián)高分子樹脂材料或者纖維材料為基底材料，以質(zhì)量百分比為0.1%-10%的金屬化合物的水溶液浸濕所述基底材料，得到吸附金屬化合物溶液的基底材料；

B、在步驟A得到的吸附金屬化合物溶液的基底材料表面，均勻噴淋與所述金屬化合物相對應(yīng)的還原劑或沉淀劑的水溶液后；用電熱器壓在基底材料表面，100-150℃下加熱1-10s，在基底材料表面生成金屬單質(zhì)納米粒子或金屬氧化物納米粒子，從而得到納米粒子包覆材料。

所述的納米粒子包覆材料的制備方法，其中，所述步驟A中，所述交聯(lián)高分子樹脂材料包括三聚氰胺海綿、聚二甲基硅氧烷海綿、聚醋酸纖維。

所述的納米粒子包覆材料的制備方法，其中，所述步驟A中，所述纖維材料包括紙質(zhì)材料、紡織品。

所述的納米粒子包覆材料的制備方法，其中，所述步驟A中，所述金屬化合物包括氯金酸、氯鉑酸、硝酸銀、氯化銅、氯化鐵、氯化亞鐵。

所述的納米粒子包覆材料的制備方法，其中，所述步驟B中，所述還原劑和所述沉淀劑的濃度為1-200g/L。

所述的納米粒子包覆材料的制備方法，其中，所述步驟B中，所述還原劑包括檸檬酸鈉、抗壞血酸鈉、硼氫化鈉。

所述的納米粒子包覆材料的制備方法，其中，所述步驟B中，所述沉淀劑包括氫氧化鈉。

一種納米粒子包覆材料，所述納米粒子包覆材料采用以上任一所述的納米粒子包覆材料的制備方法制備而成。

有益效果：本發(fā)明提供了一種納米粒子包覆材料及其制備方法，所述制備方法，先以金屬化合物的水溶液浸濕基底材料，再在基底材料表面噴淋還原劑或沉淀劑，最后通過簡單的熱壓加熱，即能快速生成納米粒子，制備條件簡單，有利于大規(guī)模快速制備納米粒子包覆材料。采用本發(fā)明所述制備方法制備的納米粒子包覆材料，其上的納米粒子粒徑均勻，反復(fù)沖洗不易脫落，能耐高濃度的鹽溶液和有機溶液；同時，由于沒有另外引入保護劑或修飾基團，反應(yīng)成分簡單，節(jié)省原材料，也更有利于后續(xù)的進一步加工。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種納米粒子包覆材料及其制備方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種納米粒子包覆材料的制備方法，其包括步驟：

S100、以交聯(lián)高分子樹脂材料或者纖維材料為基底材料，以質(zhì)量百分比為0.1%-10%的金屬化合物的水溶液浸濕所述基底材料，得到吸附金屬化合物溶液的基底材料；

S200、在步驟S100得到的吸附金屬化合物溶液的基底材料表面，均勻噴淋與所述金屬化合物相對應(yīng)的還原劑或沉淀劑的水溶液后；用電熱器壓在基底材料表面，100-150℃下加熱1-10s，在基底材料表面生成金屬單質(zhì)納米粒子或金屬氧化物納米粒子，從而得到納米粒子包覆材料。

優(yōu)選地，所述步驟S100中，所述交聯(lián)高分子樹脂材料包括三聚氰胺海綿、聚二甲基硅氧烷海綿、聚醋酸纖維。

優(yōu)選地，所述步驟S100中，所述纖維材料包括紙質(zhì)材料、紡織品。其中，紙質(zhì)材料如濾紙、打印紙、衛(wèi)生紙、硫酸紙等，紡織品如毛巾等。

優(yōu)選地，所述步驟S100中，所述金屬化合物包括氯金酸、氯鉑酸、硝酸銀、氯化銅、氯化鐵、氯化亞鐵。

本發(fā)明實施例中，可以將分析純的金屬化合物溶解在超純水中配制成質(zhì)量百分比為0.1%-10%的金屬化合物溶液。例如配制成質(zhì)量百分比為0.1%、1%、5%或10%的金屬化合物溶液。

優(yōu)選地，所述步驟S200中，所述還原劑和所述沉淀劑的濃度為1-200g/L。例如1 g/L、10g/L、30g/L、100g/L或200g/L。

優(yōu)選地，所述步驟S200中，所述還原劑包括檸檬酸鈉、抗壞血酸鈉、硼氫化鈉。

優(yōu)選地，所述步驟S200中，所述沉淀劑包括氫氧化鈉。

本發(fā)明實施例中，可以將分析純的還原劑或沉淀劑溶解在超純水中配制成濃度為1-200g/L的還原劑或沉淀劑水溶液。

優(yōu)選地，所述電熱器選用電熨斗，用電熨斗壓在浸濕的基底材料表面，100-150℃下加熱，在基底材料表面生成金屬單質(zhì)納米粒子或金屬氧化物納米粒子的同時，基底材料吸附的水分也被蒸發(fā)出來。

在具體實施時，可以選用檸檬酸鈉作氯金酸的還原劑，還原生成金單質(zhì)納米粒子（納米金粒子），優(yōu)選檸檬酸鈉的濃度為30g/L，此時還原劑的利用率較高；可以用檸檬酸鈉和/或抗壞血酸鈉作氯鉑酸的還原劑，還原生成鉑單質(zhì)納米粒子（納米鉑粒子），優(yōu)選檸檬酸鈉的濃度為30g/L，抗壞血酸鈉的濃度為20g/L；可以選用抗壞血酸鈉作為硝酸銀的還原劑，還原生成銀單質(zhì)納米粒子（納米銀粒子），優(yōu)選抗壞血酸鈉的濃度為20g/L；可以選用硼氫化鈉作為氯化銅的還原劑，還原生成銅單質(zhì)納米粒子（納米銅粒子），優(yōu)選硼氫化鈉的濃度為10g/L；可以選用氫氧化鈉作為氯化鐵和氯化亞鐵的沉淀劑，沉淀后分解生成氧化鐵納米粒子（納米氧化鐵粒子），優(yōu)選氫氧化鈉的濃度為30g/L。

本發(fā)明納米粒子包覆材料的制備方法，先以金屬化合物的水溶液浸濕基底材料，再在基底材料表面噴淋還原劑或沉淀劑，最后通過簡單的熱壓加熱，即能快速生成納米粒子，制備條件簡單，有利于大規(guī)?？焖僦苽浼{米粒子包覆材料，在光熱、催化、導(dǎo)電等應(yīng)用領(lǐng)域能夠發(fā)揮重要作用；而且，本發(fā)明制備方法，通過多次熱壓，可方便調(diào)控納米粒子的密度，及不同納米粒子位于的層數(shù)，從而合成復(fù)合納米粒子的纖維和多孔高分子材料。

具體來說，本發(fā)明所述納米粒子包覆材料的制備方法，具有以下優(yōu)點：1、不需要保護劑，得到純凈的納米粒子，有利于得到最好的納米粒子的性質(zhì)；2、不需要修飾基底，直接結(jié)合到基底上，減少復(fù)雜的步驟和引入雜質(zhì)；3、快速，十幾秒就能完成合成，而合成納米粒子修飾需要很長時間；4、簡便，不需要過多的等待，利于大量快速生產(chǎn)。

基于上述方法，本發(fā)明還提供一種納米粒子包覆材料，所述納米粒子包覆材料采用以上任一所述的納米粒子包覆材料的制備方法制備而成。采用本發(fā)明所述制備方法制備的納米粒子包覆材料，其上的納米粒子粒徑均勻，反復(fù)沖洗不易脫落，能耐高濃度的鹽溶液和有機溶液；同時，由于沒有另外引入保護劑或修飾基團，反應(yīng)成分簡單，節(jié)省原材料，也更有利于后續(xù)的進一步加工。

下面以具體實施例對本發(fā)明做詳細說明：

實施例1：

以濾紙為基底材料，以質(zhì)量百分比為1%的氯金酸水溶液浸濕濾紙，得到吸附氯金酸水溶液的濾紙；然后，在吸附氯金酸水溶液的濾紙的表面，均勻噴淋濃度為30g/L的檸檬酸鈉后；用電熨斗壓在濾紙的表面，150℃下加熱1s，在濾紙的表面生成納米金粒子，從而得到納米粒子包覆材料。

經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，本實施例制備的納米粒子包覆材料，其表面的納米金粒子的粒徑為50-60nm，粒徑較均勻，反復(fù)沖洗不易脫落，且能耐高濃度的鹽溶液和有機溶液。

實施例2：

以毛巾為基底材料，以質(zhì)量百分比為5%的氯鉑酸水溶液浸濕毛巾，得到吸附氯鉑酸水溶液的毛巾；然后，在吸附氯鉑酸水溶液的毛巾的表面，均勻噴淋濃度為30g/L的檸檬酸鈉和20g/L的抗壞血酸鈉后；用電熨斗壓在毛巾的表面，100℃下加熱5s，在毛巾的表面生成納米鉑粒子，從而得到納米粒子包覆材料。

經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，本實施例制備的納米粒子包覆材料，其表面的納米鉑粒子的粒徑為40-50nm，粒徑較均勻，反復(fù)沖洗不易脫落，且能耐高濃度的鹽溶液和有機溶液。

實施例3：

以三聚氰胺海綿為基底材料，以質(zhì)量百分比為10%的硝酸銀水溶液浸濕三聚氰胺海綿，得到吸附硝酸銀水溶液的三聚氰胺海綿；然后，在吸附硝酸銀水溶液的三聚氰胺海綿的表面，均勻噴淋濃度為20g/L的抗壞血酸鈉后；用電熨斗壓在三聚氰胺海綿的表面，134℃下加熱5s，在三聚氰胺海綿的表面生成納米銀粒子，從而得到納米粒子包覆材料。

經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，本實施例制備的納米粒子包覆材料，其表面的納米銀粒子的粒徑為60-70nm，粒徑較均勻，反復(fù)沖洗不易脫落，且能耐高濃度的鹽溶液和有機溶液。

實施例4：

以硫酸紙為基底材料，以質(zhì)量百分比為1%的氯化銅水溶液浸濕硫酸紙，得到吸附氯化銅水溶液的硫酸紙；然后，在吸附氯化銅水溶液的硫酸紙的表面，均勻噴淋濃度為10g/L的硼氫化鈉后；用電熨斗壓在硫酸紙的表面，120℃下加熱3s，在硫酸紙的表面生成納米銅粒子，從而得到納米粒子包覆材料。

經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，本實施例制備的納米粒子包覆材料，其表面的納米銅粒子的粒徑為20-30nm，粒徑較均勻，反復(fù)沖洗不易脫落，且能耐高濃度的鹽溶液和有機溶液。

實施例5：

以硫酸紙為基底材料，以質(zhì)量百分比為5%的氯化鐵水溶液浸濕硫酸紙，得到吸附氯化鐵水溶液的硫酸紙；然后，在吸附氯化鐵水溶液的硫酸紙的表面，均勻噴淋濃度為30g/L的氫氧化鈉后；用電熨斗壓在硫酸紙的表面，100℃下加熱10s，在硫酸紙的表面生成納米氧化鐵粒子，從而得到納米粒子包覆材料。

經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，本實施例制備的納米粒子包覆材料，其表面的納米氧化鐵粒子的粒徑為30-40nm，粒徑較均勻，反復(fù)沖洗不易脫落，且能耐高濃度的鹽溶液和有機溶液。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種納米粒子包覆材料及其制備方法，所述制備方法，先以金屬化合物的水溶液浸濕基底材料，再在基底材料表面噴淋還原劑或沉淀劑，最后通過簡單的熱壓加熱，即能快速生成納米粒子，制備條件簡單，有利于大規(guī)模快速制備納米粒子包覆材料。采用本發(fā)明所述制備方法制備的納米粒子包覆材料，其上的納米粒子粒徑均勻，反復(fù)沖洗不易脫落，能耐高濃度的鹽溶液和有機溶液；同時，由于沒有另外引入保護劑或修飾基團，反應(yīng)成分簡單，節(jié)省原材料，也更有利于后續(xù)的進一步加工。

應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。