一种银纳米棒/聚（3,4-乙撑二氧噻吩）核壳纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种银纳米棒/聚(3，4‑乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将3，4乙撑二氧噻吩单体溶于酸溶液中，加入磺酸盐类阴离子表面活性剂，获得单体溶液；(2)将银纳米棒加入上述单体溶液中，振荡5～30min，接着加入氧化剂，于24～26℃保温静置20～25h，然后离心弃上清，即得所述银纳米棒/聚(3，4‑乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料。本发明专利技术利用3，4‑乙撑二氧噻吩分子与酸结合形成可溶于水的盐类，进而在磺酸盐类阴离子表面活性剂的稳定作用下在银纳米棒表面发生原位聚合，形成纳米壳层结构，本发明专利技术合成方法简单，无有机溶剂的使用，可在实际中进行大规模的生产。

【技术实现步骤摘要】
一种银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的制备方法
本专利技术属贵金属/导电高分子核壳纳米复合材料
，具体涉及一种银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的制备方法。
技术介绍
在金属纳米材料中，棒状的银纳米晶体因在可见-近红外区域拥有优异的局域表面等离子体共振性质而被广泛应用于生物传感器、催化剂、太阳能电池、波导和激光器等(NanoLett.2011，11，5426-5430；ACSNano2011，5，6880-6885)。相比于金纳米棒的局域表面等离子体共振性质，银纳米棒的局域表面等离子体共振性质不仅可在可见和近红外区的较宽波段中得到体现，而且对周围介电环境的改变具有更强的敏感性。目前对于银纳米棒的局域表面等离子体共振性质的调控主要依赖于其组成、形状、尺寸的改变。然而上述调控方法是静态、不可逆的。一旦银纳米棒的组成、形状和尺寸确定后，它的等离激元性质就不能再改变。因此，通过改变银纳米棒周围介质来实现其等离激元共振性质的可逆调节就变得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将3，4乙撑二氧噻吩单体溶于酸溶液中，加入磺酸盐类阴离子表面活性剂，获得单体溶液；上述酸溶液中的酸为无法与银离子形成沉淀的质子酸或有机酸；(2)将长度为50～200nm且直径为15～60nm的银纳米棒加入上述单体溶液中，振荡5～30min，接着加入氧化剂，于24～26℃保温静置20～25h，然后离心弃上清，即得所述银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料，其聚(3，4-乙撑二氧噻吩)壳层的厚度为3～10nm；上述氧化剂包括过硫酸钾、过硫酸铵和硝酸银。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述质子酸为硝酸或氢氟酸。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述有机酸为樟脑磺酸。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述氧化剂在所述单体溶液中的浓度为0.001-0.005mol/L。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述单体溶液中，3，4乙撑二氧噻吩单体和磺酸盐类阴离子表面活性剂的浓度比为1∶1～10。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述单体溶液中，所述酸溶液中的酸和磺酸盐类阴离子表面活性剂的浓度比为1～100∶1。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述离心的速度为2000～4000rpm，时间为10～20min。进一步优选的，所述磺酸盐类阴离子表面活性剂为烷基苯磺酸盐和烷基硫酸盐。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用3，4-乙撑二氧噻吩分子与酸结合形成可溶于水的盐类，进而在磺酸盐类阴离子表面活性剂的稳定作用下在银纳米棒表面发生原位聚合，形成纳米壳层结构，本专利技术合成方法简单，无有机溶剂的使用，可在实际中进行大规模的生产。附图说明图1为本专利技术实施例1的实验结果图，其中，a为实施例1中所制得的银纳米棒(平均长度：95±5nm；平均直径：45±5nm)/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的透射电镜照片，b为银纳米棒被聚(3，4-乙撑二氧噻吩)包覆前后的紫外可见吸收光谱图。图2为本专利技术实施例2的实验结果图，其中，a为实施例2中所制得的银纳米棒(平均长度：95±5nm；平均直径：45±5nm)/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的透射电镜照片，b为银纳米棒被聚(3，4-乙撑二氧噻吩)包覆前后的紫外可见吸收光谱图。具体实施方式以下通过具体实施方式结合附图对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。实施例1：将6mg的3，4乙撑二氧噻吩单体溶于2mL氢氟酸溶液中同时加入4mg十二烷基苯磺酸钠，单体完全溶解后加入银棒(平均长度95±5nm，平均直径45±5nm)超声分散，振荡10min后加入12mg过硫酸钾，在25℃静置24h，反应结束后离心即得银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米结构。该纳米材料的核壳结构如图1a所示，从图中可以清楚地看出银纳米棒表面形成了均一聚(3，4-乙撑二氧噻吩)的壳层结构，该壳层厚度约为6nm。从图1b中可以看出银纳米棒包覆聚(3，4-乙撑二氧噻吩)的壳层结构后，其纵向局域表面等离激元共振峰强度下降，峰位红移，同时300-400nm的吸收峰几乎消失。实施例2：将3mg的3，4乙撑二氧噻吩单体溶于2mL盐酸溶液中同时加入4mg十八烷基苯磺酸钠，单体完全溶解后加入银棒(平均长度110±5nm，平均直径48±4nm)超声分散，振荡30min后加入6mg过硫酸钾，在25℃静置24h，反应结束后离心即得银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米结构。该纳米材料的核壳结构如图2a所示，从图中可以清楚地看出银纳米棒表面形成了均一聚(3，4-乙撑二氧噻吩)的壳层结构，该壳层厚度约为5nm。从图2b中可以看出银纳米棒包覆聚(3，4-乙撑二氧噻吩)的壳层结构后，其纵向局域表面等离激元共振峰强度下降，峰位红移，同时300-400nm的吸收峰几乎消失。实施例3：将4mg的3，4乙撑二氧噻吩单体溶于2mL氢氟酸溶液中同时加入4mg十二烷基硫酸钠，单体完全溶解后加入银棒(平均长度105±5nm，平均直径40±4nm)超声分散，振荡20min后加入8mg过硫酸钾，在25℃静置24h，反应结束后离心即得银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米结构。该壳层厚度约为5nm。实施例4：将12mg的3，4乙撑二氧噻吩单体溶于2mL硝酸或氢氟酸溶液中同时加入4mg十二烷基苯磺酸钠，单体完全溶解后加入银棒(平均长度90±5nm，平均直径40±4nm)超声分散，振荡30min后加入12mg过硫酸钾，在25℃静置24h，反应结束后离心即得银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米结构。该壳层厚度约为10nm。以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，故不能依此限定本专利技术实施的范围，即依本专利技术专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本专利技术涵盖的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种银纳米棒/聚(3，4‑乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将3，4乙撑二氧噻吩单体溶于酸溶液中，加入磺酸盐类阴离子表面活性剂，获得单体溶液；上述酸溶液中的酸为无法与银离子形成沉淀的质子酸或有机酸；(2)将长度为50～200nm且直径为15～60nm的银纳米棒加入上述单体溶液中，振荡5～30min，接着加入氧化剂，于24～26℃保温静置20～25h，然后离心弃上清，即得所述银纳米棒/聚(3，4‑乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料，其聚(3，4‑乙撑二氧噻吩)壳层的厚度为3～10nm；上述氧化剂包括过硫酸钾、过硫酸铵和硝酸银。

【技术特征摘要】
1.一种银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将3，4乙撑二氧噻吩单体溶于酸溶液中，加入磺酸盐类阴离子表面活性剂，获得单体溶液；上述酸溶液中的酸为无法与银离子形成沉淀的质子酸或有机酸；(2)将长度为50～200nm且直径为15～60nm的银纳米棒加入上述单体溶液中，振荡5～30min，接着加入氧化剂，于24～26℃保温静置20～25h，然后离心弃上清，即得所述银纳米棒/聚(3，4-乙撑二氧噻吩)核壳纳米材料，其聚(3，4-乙撑二氧噻吩)壳层的厚度为3～10nm；上述氧化剂包括过硫酸钾、过硫酸铵和硝酸银。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述质子酸为硝酸或氢氟酸。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋妮娜，梁丽丽，王士斌，马丽娟，陈爱政，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：福建,35