[發明專利]一種Ag/PMMA核殼納米顆粒增強LSPR的方法

在審

• 申請號: 201811341406.0
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109517310A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 徐英添;馬光輝;王肖依;王灌鑫;吳宏達;張賀;金亮;石琳琳;鄒永剛;馬曉輝
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: C08L33/12
• 分類號: C08L33/12;C08K3/08
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本發明涉及一種納米核殼結構的制備手段，特別涉及一種Ag/PMMA核殼納米顆粒增強LSPR的方法，主要包括以下步驟：1)制作PMMA微球乳液，PMMA是聚甲基丙烯酸甲酯的英文縮寫，核殼結構以PMMA微球為介質內核；2)對PMMA微球乳液進行表面改性；3)將經表面改性的PMMA微球乳液與銀氨溶液混合；4)利用葡萄糖還原銀離子，得到Ag/PMMA核殼納米顆粒。本發明有效解決了在制備Ag/PMMA核殼納米顆粒時，PMMA微球(共價鍵)與金屬(金屬鍵)之間無法直接結合的問題，通過本發明能制備出有效包覆及包覆厚度可調控的Ag/PMMA核殼納米顆粒，并增強金屬Ag的LSPR效應及提高光場限域；本發明制備條件易于實現，結構性能穩定，在納米光子學、光電子科學、金屬表面等離子激元學等眾多領域有重要的意義。

技術領域

本發明涉及一種納米核殼結構的制備手段，特別涉及一種Ag/PMMA核殼納米顆粒增強金屬局域表面等離子激元共振(LSPR)的方法。

背景技術

近年來，隨著貴金屬納米顆粒的局域表面等離激元共振(LSPR)這一特性在生物監測、半導體光子學及納米光電子領域的飛速發展，人們對金屬納米顆粒投入了大量的研究，為了使納米顆粒具有更好的光學性能，貴金屬包覆介質球的納米核殼結構成為這個領域內的一個新熱點，而納米尺度金屬/介質核殼結構的合成、制備技術是制約該領域發展的一個瓶頸問題。因此，發明簡單、穩定、綠色的納米核殼結構的合成技術是一項極其有意義的任務。

發明內容

為解決上述背景技術中存在的問題，本發明提出一種Ag/PMMA核殼納米顆粒增強LSPR的方法，該方法不但增強了金屬表面的電場強度、體現出該核殼結構良好的電場限域效應，并且可以制備出Ag離子吸附性極好的核殼結構，制備方法簡單，成功率高。

本發明解決上述問題的技術方案是：一種Ag/PMMA核殼納米顆粒增強LSPR的方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)制作PMMA微球乳液，PMMA是聚甲基丙烯酸甲酯的英文縮寫，核殼結構以PMMA微球為介質內核；

2)對PMMA微球乳液進行表面改性；

3)將經表面改性的PMMA微球乳液與銀氨溶液混合；

4)利用葡萄糖還原銀離子，得到Ag/PMMA核殼納米顆粒。

進一步地，上述步驟1)中，PMMA微球乳液是利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)和過硫酸鉀(KPS)制備，具體為：

1.1)將MMA用氫氧化鈉溶液反復清洗，去除MMA中的阻聚劑；

1.2)在MMA溶液中加入去離子水及作為引發劑的過硫酸鉀；

1.3)隨后將混合溶液加入三頸瓶中，置于油浴鍋中，在90℃下磁力攪拌2小時，所得到的乳白色液體即為PMMA微球懸濁液。

通過控制MMA的用量可以調控PMMA微球的直徑尺寸，進而控制所得PMMA微球光子晶體的光子帶隙。

進一步地，上述步驟2)中對PMMA微球乳液進行表面改性，具體為：

2.1)將稀釋后的PMMA乳液置于三頸瓶中，加入MATS(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，通入氮氣，接冷凝管，經過加熱及磁力攪拌后，應用KPS進行聚合，得到經過MATS修飾的PMMA乳液；

2.2)將制備好的乳液加入圓底燒瓶中，通入氮氣及加入適量MPTMS(γ-巰丙基三甲氧基硅烷)室溫下進行反應，最終得到經表面改性的PMMA微球乳液。

進一步地，上述步驟3)中將經表面改性的PMMA微球乳液與銀氨溶液混合，具體為：

3.1)用去離子水稀釋表面改性后的PMMA乳液；

3.2)加入到圓底燒瓶中；