[發明專利]有機無機納米復合材料的可控制備

有效

• 申請號: 201210031190.4
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN102556961A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張秀娟;秦建麗
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及有機無機納米復合材料的可控制備，具體而言，本發明涉及有機小分子與金之間的納米復合材料的形貌尺寸的可控制備。

背景技術

零維金屬納米顆粒修飾一維納米材料，近年來受到廣泛關注。這是由于兩種材料相結合，會改善其一的性能如出現表面拉曼增強效應、光電導性能改善等現象。也有可能會具備兩種材料本身所不具有的電化學、電磁學等性能，這些性能方便應用在催化、儲氫、記憶存儲、光電探測等方面。（Lollmahomed,?F.?B.;?Narain,?R.Langmuir,?2011,?27,?12642–12649.?Sun,?Y;?Wang,?H.?H.?Adv.?Mater.2007,?19,?2818–2823.?Kong,?J.;?Tseng,?R.?J.;?Huang,?J.;?Ouyang,?J.;?Kaner,?R.?B.;?Yang,?Y.?Nano?Lett,?2005,?5,?1077–1080.）其中以金屬顆粒（Au、Pt等）修飾硅線、碳納米管、聚苯胺的工作比較成熟（Baker?C.?O,;?Shedd.?B.,?ACS?Nano,2011,?5,?3469-3474.?Wildgoose,?G.?G;?Banks，C.?E.;?Compton,?R.?G.?Small,?2006,?2,?182-193.?Tseng,?R.?J.;?Baker,?C.?O.;?Shedd,?B.;?Huang,?J.;?Kaner,?R.?B.?Appl.?Phys.Lett.?2007,?90,?053101.），而具有分子設計靈活性、功能團易裁剪性、光電學性能易調節性等各種優點的有機小分子材料進行金屬顆粒的修飾的工作至今未見。基于有機小分子納米材料的柔性、光波長范圍可調等優異性能，金屬顆粒修飾后，方便制備性能優異的柔性器件和出現等離子體共振的效應，具有重要的意義。因此，本發明針對金屬顆粒修飾有機小分子納米材料進行了研究。金屬顆粒修飾一維納米材料的方法中，大多利用化合物本身的還原性，通過氧化還原反應，還有紫外照射等一些輔助條件，將金屬顆粒修飾在一維納米材料的表面。（Choi,?H.?C.;?Shim,?M.;?Bangsaruntip,?S.?J.?Am.?Chem.Soc.?2002,?124,?9058–9059.?Subrata,?K.;?Rajinder?S.?G.?J.?Phys.?Chem.?C,?2011,?115,?15845–15852.）

基于零維金屬顆粒修飾一維納米材料具有諸多優點，有機小分子納米材料具有柔性、光電學性能易于調節、光波長范圍廣等優異性能，結合金屬顆粒修飾易于制備出性能優異的柔性器件，出現等離子體共振效應等優異性能。此類修飾工作具有重大研究價值，但至今報道罕見。

發明內容

本發明提供一種方便制備有機無機納米顆粒復合材料的方法，通過調控析晶環境，實現復合材料形貌尺寸的可控制備。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：提供有機小分子材料的析晶環境，在析晶后，加入顆粒尺寸分布均勻的金溶膠納米顆粒，攪拌或靜置足夠時間，使得二者充分接觸；基于化合物與金之間的物理或化學作用，及析晶環境的調節如所用良溶劑的種類、良溶劑的體積及表面活性劑的輔助，獲得形貌尺寸可控的有機小分子納米材料或金納米顆粒復合材料。

具體包括以下步驟：

???步驟一）析晶，利用溶劑交換法或溶劑揮發法制備出有機小分子的一維納米材料。

步驟二）加入金溶膠，提供金納米顆粒與有機小分子一維納米材料充分接觸的環境，由于化合物本身與金之間的物理或化學作用，形成表面均勻分布金納米顆粒的復合材料。

步驟三）形貌調控，有機小分子納米材料或金屬納米顆粒復合材料的形貌調控需要在析晶階段控制；如所用良溶劑的種類、良溶劑的體積及表面活性劑的輔助均影響復合材料的形貌。

進一步的，步驟一中，制備有機小分子一維納米材料的方法具體為：

1）溶劑交換法是將所述有機小分子材料溶于良溶劑中，配成分子溶液，規定為良溶液，去離子水規定為不良溶液。劇烈攪拌下，取適量良溶液加入到適量不良溶液中，磁力攪拌一段時間，得到有機小分子的一維納米材料。