[發明專利]制備聚苯乙烯穩定的納米顆粒和包含其的納米結構化襯底表面的方法以及所述納米結構化襯底表面本身和其用途

在審

• 申請號: 201280068808.2
• 申請日: 2012-02-02
• 公開（公告）號: CN104105541A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: J·施帕茨;S·烏爾里希;C·莫爾哈德;S·庫德拉
• 申請（專利權）人: 馬克思-普朗克科學促進協會
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

1.一種制備膠束于有機介質中的溶液的方法，所述膠束包含由至少一種具有展現與所述納米顆粒的表面的高親和力的末端錨定基團的聚合物的殼層穩定的納米顆粒，并且所述方法包括至少以下步驟：

i)提供由第一穩定劑的殼層穩定的納米顆粒、尤其金屬或金屬氧化物納米顆粒的水溶液/分散體；

ii)任選地由第二穩定劑的分子置換所述第一穩定劑的分子；

iii)將在步驟i)或ii)中獲得的穩定的納米顆粒轉移到錨定基團封端的聚合物于非極性有機溶劑中的溶液/分散體中；

iv)由比所述第一或第二穩定劑的分子具有更高的與所述納米顆粒的親和力的錨定基團封端的聚合物分子置換所述第一或第二穩定劑的分子；

v)將所述聚合物穩定的納米顆粒與非結合聚合物分離。

2.根據權利要求1所述的制備膠束于有機介質中的溶液的方法，所述膠束包含由至少一種具有展現與所述納米顆粒的表面的高親和力的末端錨定基團的聚合物的殼層穩定的納米顆粒，所述方法包括以下步驟：

a)提供由第一穩定劑的殼層穩定的納米顆粒的水溶液/分散體，所述第一穩定劑在低于或等于250℃的溫度下可熱降解；

b)將由所述第一穩定劑的殼層穩定的所述納米顆粒與所述水溶液分離，并且將分離的穩定的納米顆粒懸浮于具有末端胺基并且具有高于所述第一穩定劑的降解溫度的沸點的脂肪族化合物或烯烴化合物中；

c)將在步驟b)中獲得的所述分散體加熱到所述第一穩定劑的降解溫度，產生由具有末端胺基的所述脂肪族化合物或烯烴化合物的殼層代替所述第一穩定劑的殼層而穩定的納米顆粒；

d)將所述末端胺穩定的納米顆粒轉移到錨定基團封端的聚合物于非極性有機溶劑中的溶液/分散體中；

e)由比具有末端胺基的所述脂肪族化合物或烯烴化合物的分子具有更高的與所述納米顆粒的親和力的錨定基團封端的聚合物分子置換來自所述納米顆粒的所述殼層的具有末端胺基的所述脂肪族化合物或烯烴化合物的分子；

f)將所述聚合物穩定的納米顆粒與非結合聚合物和具有末端胺基的所述脂肪族化合物或烯烴化合物的分子分離。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述納米顆粒的材料選自以下組中：金屬，諸如Au、Ag、Pd、Pt、Cu、Ni和其混合物；金屬氧化物，諸如Al₂O₃、Fe₂O₃、Cu₂O、TiO₂；SiO₂、Si或其他半導體。

4.根據權利要求1到3中任一項所述的方法，其中所述第一穩定劑是表面活性劑，例如聚山梨醇酯、檸檬酸鹽或溴化十六烷基三甲銨(CTAB)。

5.根據權利要求1到4中任一項所述的方法，其中所述分離步驟包括至少一個離心步驟。

6.根據權利要求2到5中任一項所述的方法，其中所述納米顆粒是金屬納米顆粒，并且步驟a)包括通過在第一穩定劑存在下還原金屬鹽的水溶液來制備穩定的金屬納米顆粒的水溶液。

7.根據權利要求6所述的方法，其中所述第一穩定劑是溴化十六烷基三甲銨(CTA)，并且所述金屬鹽是Au(III)鹽，尤其是HAuCl₄。

8.根據權利要求2到7中任一項所述的方法，其中步驟b)包括超聲處理。

9.根據權利要求2到8中任一項所述的方法，其中步驟c)中的加熱在一定溫度下進行一段時期，所述時期和溫度足以使所述顆粒能夠再構造，產生單分散尺寸分布。

10.根據權利要求9所述的方法，其中步驟c)在油胺中在251-280℃范圍內、優選地約260℃的溫度下進行1-3h范圍內的時期。