[發(fā)明專利]含鉑納米粒子的多孔玻璃及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910189680.5
• 申請日: 2009-08-31
• 公開（公告）號: CN101774763A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周明杰;馬文波;陸樹新
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司
• 主分類號: C03C11/00
• 分類號: C03C11/00;C03C3/06
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及玻璃的制備領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種含鉑納米粒子的多孔 玻璃及其制備方法。

背景技術(shù)

摻金屬粒子得到的復合材料是一種在光學、電子、抗菌以及催化等領(lǐng)域有 著重要作用的功能材料。早在公元4世紀，羅馬玻璃工人就懂得了在玻璃摻雜 金、銀等金屬顆粒，制備出具有豐富、美麗色彩的玻璃制品。如今，隨著非線 性光學的發(fā)展，尤其自1983年美國科學家Jian和Lind研究了玻璃摻雜納米顆 粒后的三階非線性性能之后，人們對玻璃中摻金屬粒子的研究開始偏重于其光 學性能方面。當金屬納米粒子被摻入玻璃時，玻璃基質(zhì)將粒子彼此隔離開，形 成量子點，使得電子的局域性和相干性增強，引起量子限域效應。同時，當金 屬納米粒子的尺寸遠小于光場波長時，作用于粒子上的電場也明顯不同于周圍 的介質(zhì)宏觀場，其極化過程將改變局域的介電常數(shù)，從而產(chǎn)生介電限域效應。 這些效應都會導致玻璃的非線性光學性能的顯著提高，使具有非線性光學性能 的復合材料在光存儲、傳輸和開關(guān)等領(lǐng)域有著重要的應用優(yōu)勢，例如：與電子 開關(guān)器件相比，全光光子開關(guān)器件具有開關(guān)時間短、節(jié)能以及壽命長等優(yōu)點， 將成為未來光電設(shè)備的重要組成部件。

目前，在玻璃基質(zhì)中制備均勻分布的金屬納米粒子已成為國際物理、化學 界的一個重要努力方向。常用的制備方法有：熔融法、離子注入法以及溶膠凝 膠法等，這些工藝相對比較成熟。但是，這些方法也都存在著一些不足之處， 例如：熔融法需要將金屬鹽與玻璃料混合后在高溫下進行熔融，由于玻璃體系 的粘度較大，金屬顆粒要在玻璃基質(zhì)中實現(xiàn)均勻分散不是件容易的事情；離子 注入法是將金屬以離子形式注入到玻璃基質(zhì)中，再通過熱處理得到金屬納米粒 子，這種方法需要使用昂貴的離子注入設(shè)備，并且注入深度有限，金屬納米粒 子只能分布在玻璃基質(zhì)表面；還有一種方法是利用溶膠凝膠法在制備玻璃的同 時將含有金屬鹽的溶液與玻璃溶膠混合，通過后處理能夠得到含有金屬納米粒 子的玻璃，金屬納米粒子的分散也相對比較均勻，但是這種方法制備玻璃，工 藝復雜、生產(chǎn)周期較長，且玻璃制品的強度較低，達不到實用的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的一技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有的含有金屬納米粒子的玻璃的 制備方法，金屬納米粒子在玻璃中的分散不均勻，或者工藝復雜、生產(chǎn)周期較 長的缺點，提供一種含鉑納米粒子的多孔玻璃的制備方法，其制備出的玻璃中 的鉑納米粒子分布均勻，并且工藝簡單、制備方便。

本發(fā)明要解決的又一技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有含有金屬納米粒子的玻璃， 玻璃中的金屬納米粒子分散不均勻的缺點，提供一種含鉑納米粒子的多孔玻 璃，其采用上述制備方法制作，玻璃中的鉑納米粒子分布均勻。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的一技術(shù)方案是：提供一種含鉑納米粒子的 多孔玻璃的制備方法，包括下述步驟：

配制含鉑離子的溶液；

配制還原劑溶液；

浸泡：將多孔玻璃交替放置于所述含鉑離子的溶液中和所述還原劑溶液中 分別浸泡后，制備出所述含鉑納米粒子的多孔玻璃。

在本發(fā)明所述的含鉑納米粒子的多孔玻璃的制備方法中，所述配制含鉑離 子的溶液的步驟為：將含鉑離子的化合物溶解于溶劑中，配制成濃度范圍在 1mol/L～1×10^-6mol/L的含鉑離子的溶液，所述含鉑離子的化合物為氯鉑酸、氯 鉑酸鈉或氯鉑酸鉀，所述溶劑為水或乙醇。

在本發(fā)明所述的含鉑納米粒子的多孔玻璃的制備方法中，所述配制還原劑 溶液的步驟為：將還原劑溶于溶劑中，配制成濃度范圍在1mol/L～1×10^-3mol/L 的還原劑溶液，所述還原劑為次亞磷酸鈉、水合肼、抗壞血酸、硼氫化鉀、硼 氫化鈉或檸檬酸鈉，所述溶劑為水或乙醇。

在本發(fā)明所述的含鉑納米粒子的多孔玻璃的制備方法中，所述還原劑為水 合肼、檸檬酸鈉、硼氫化鉀或硼氫化鈉。

在本發(fā)明所述的含鉑納米粒子的多孔玻璃的制備方法中，所述浸泡步驟 為：將多孔玻璃放置于所述含鉑離子的溶液中，浸泡0.5h以上，使含鉑離子 的溶液充分進入到多孔玻璃的微孔中，然后將多孔玻璃取出，用蒸餾水清洗， 再放置于所述還原劑溶液中，浸泡反應10min～20h，多孔玻璃中的鉑離子還 原得到鉑單質(zhì)，然后將多孔玻璃取出，用蒸餾水清洗后干燥，制備出所述含鉑 納米粒子的多孔玻璃。