專利名稱：利用紫外光輻照制備納米Ag/PVP復(fù)合材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種利用紫外光輻照制備納米Ag/PVP 復(fù)合材料的方法。
背景技術(shù)：
納米金屬復(fù)合材料由于金屬納米顆粒特有的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等使得該復(fù)合材料在光、電、磁、抗腐蝕性、催化等方面表現(xiàn)出非常優(yōu)良獨特的性質(zhì)，已成為近幾年來納米材料領(lǐng)域的研究重點。各種制備納米金屬復(fù)合材料的方法也相繼展開，并逐步趨于完善和成熟。但這些方法亦存在不足如引發(fā)劑或金屬還原劑的加入使反應(yīng)體系變得復(fù)雜并影響材料的性能；生成的納米級金屬團(tuán)聚而減弱材料的納米效應(yīng)等。輻射法是利用輻射使溶液產(chǎn)生還原性很強(qiáng)的氫原子和水合電子，還原性粒子把溶液中不活潑和較活潑的金屬離子還原成原子或低價離子，或者利用輻射引發(fā)單體聚合。輻射法主要包括Y -射線輻射法、紫外輻射法和超聲輻射法等。①Y-射線輻射法
Y射線的優(yōu)點是具有很高的能量，適用范圍較廣，缺點是它具有核污染性。例如，在水凝膠的高吸水性和內(nèi)部交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供的納米空間里，利用Y-射線產(chǎn)生的還原性粒子(H· 和e:)來還原被吸進(jìn)P(AA/DMMC)水凝膠中的銀離子以及PAM水凝膠中的銀離子，制得 Ag-P (AA/DMMC)復(fù)合材料。②紫外輻射法
與Y-射線輻射法相比，紫外輻射法更安全和容易操作。例如，采用紫外法制備Ag-聚丙烯酰胺(Ag-PAM)納米復(fù)合材料，在紫外輻射含有硝酸銀的丙稀酰胺水溶液過程中，銀納米粒子的生成和丙稀酰胺單體的有機(jī)聚合反應(yīng)同步發(fā)生，使得生成的納米銀粒子均勻的分散在有機(jī)聚合物中，研究還發(fā)現(xiàn)銀納米粒子的存在可以促進(jìn)有機(jī)單體的聚合，而有機(jī)單體的聚合又可以阻止銀納米粒子的團(tuán)聚。③超聲輻射法
超聲輻射法制備聚合物基納米銀復(fù)合材料就是利用超聲可以引發(fā)單體聚合，還原Ag+ 和攪拌、分散等作用，從而可以制備出納米銀分散比較均勻，又沒有引入引發(fā)劑等雜質(zhì)的納米復(fù)合材料。例如，將一定量聚丙烯腈聚乙二醇嵌段共聚物PAN-b-PEG-b-PAN溶于DMF中， 得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 06%-0. 12%的聚合物溶液，然后，將一定濃度的AgNO3水溶液加入上述溶液中，使Ag+離子與聚合物發(fā)生作用。室溫下暗處超聲一定時間，即得Ag/PAN-b-PEG-b-PAN納米復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種利用紫外光輻照制備納米Ag/PVP復(fù)合材料的方法，利用紫外光輻射促使N-乙烯基吡咯烷酮單體NVP聚合并使Ag+還原成納米Ag分散于聚乙烯吡咯烷酮PVP中，避免了加入金屬還原劑，并有效解決了納米粒子易團(tuán)聚的問題。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種利用紫外光輻照制備納米Ag/PVP復(fù)合材料的方法，運(yùn)用紫外輻射使N-乙烯基吡咯烷酮NVP單體發(fā)生聚合生成聚乙烯吡咯烷酮PVP，同時運(yùn)用紫外輻射使Ag+還原成Ag粒子，并聚集成納米Ag分散于PVP中。具體包括以下步驟
將NVP單體溶于2-15倍體積的蒸餾水中，再加入8wt%的AgNO3水溶液，將該混合物攪拌均勻，混合物中Ag+的濃度為0. 01-0. llmol/L ；將該混合物放入紫外光下輻照，輻照時間為20-30min，最終得到的醬棕色溶液即為納米銀/PVP復(fù)合物。所述納米Ag的粒徑為20-80nm，并均勻分散于PVP中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明采用紫外光輻照法，在不加任何金屬還原劑的條件下，紫外光輻照使Ag+還原為納米級的銀粒子，同時紫外光輻照引發(fā)單體NVP在納米銀的表面聚合，實現(xiàn)聚合物對納米銀粒子的包覆，得到有效分散的納米銀/PVP復(fù)合材料水溶液分散體系，進(jìn)而制備出納米銀 /PVP復(fù)合材料。本發(fā)明的方法避免了由于金屬還原劑的加入使反應(yīng)體系變得復(fù)雜并影響材料的性能；同時用聚合物PVP對納米金屬粒子進(jìn)行包覆，有效地解決了納米粒子易團(tuán)聚的問題， 從而制備出具有特種納米效應(yīng)的復(fù)合材料。


圖1為納米銀/PVP復(fù)合物中納米Ag分散情況的TEM圖。
具體實施例方式下面結(jié)合各實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。實施例1
取一定量的NVP單體，使其溶于5倍體積的蒸餾水中，再加入一定量8wt%AgN03溶液，將該混合物攪拌均勻，使得Ag+離子在體系中濃度為0. 01mol/L,將該混合物放入紫外光下輻照25min，運(yùn)用紫外輻射使NVP單體發(fā)生聚合生成PVP，同時運(yùn)用紫外輻射使Ag+還原成Ag 粒子，并聚集成納米Ag分散于PVP中，最終得到的醬棕色溶液即為納米銀/PVP復(fù)合物。實施例2
取一定量的NVP單體，使其溶于10倍體積的蒸餾水中，再加入一定量8wt%AgN03溶液， 將該混合物攪拌均勻，使得Ag+離子在體系中濃度為0. 02mol/L,將該混合物放入紫外光下輻照20min，最終得到的醬棕色溶液即為納米銀/PVP復(fù)合物。實施例3
取一定量的NVP單體，使其溶于12倍體積的蒸餾水中，再加入一定量8wt%AgN03溶液， 將該混合物攪拌均勻，使得Ag+離子在體系中濃度為0. 04mol/L,將該混合物放入紫外光下輻照30min，最終得到的醬棕色溶液即為納米銀/PVP復(fù)合物。實施例4
取一定量的NVP單體，使其溶于2倍體積的蒸餾水中，再加入一定量8wt%AgN03溶液，將該混合物攪拌均勻，使得Ag+離子在體系中濃度為0. 08mol/L,將該混合物放入紫外光下輻照22min，最終得到的醬棕色溶液即為納米銀/PVP復(fù)合物。實施例5
取一定量的NVP單體，使其溶于15倍體積的蒸餾水中，再加入一定量8wt%AgN03溶液， 將該混合物攪拌均勻，使得Ag+離子在體系中濃度為0. llmol/L，將該混合物放入紫外光下輻照^min，最終得到的醬棕色溶液即為納米銀/PVP復(fù)合物。對制得的納米銀/PVP復(fù)合物進(jìn)行TEM分析，結(jié)果表明制得的納米銀的粒徑分布較窄O0-80nm)，且均勻地分散在PVP聚合物里，如圖1所示。以上公開的僅為本申請的幾個具體實施例，但本申請并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用紫外光輻照制備納米Ag/PVP復(fù)合材料的方法，其特征在于，運(yùn)用紫外輻射使N-乙烯基吡咯烷酮NVP單體發(fā)生聚合生成聚乙烯吡咯烷酮PVP，同時運(yùn)用紫外輻射使Ag+ 還原成Ag粒子，并聚集成納米Ag分散于PVP中。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用紫外光輻照制備納米Ag/PVP復(fù)合材料的方法，其特征在于，具體包括以下步驟將NVP單體溶于2-15倍體積的蒸餾水中，再加入8wt%的AgNO3水溶液，將該混合物攪拌均勻，混合物中Ag+的濃度為0. 01-0. llmol/L ；將該混合物放入紫外光下輻照，輻照時間為20-30min，最終得到的醬棕色溶液即為納米銀/PVP復(fù)合物。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用紫外光輻照制備納米Ag/PVP復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述納米Ag的粒徑為20-80nm，并均勻分散于PVP中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用紫外光輻照制備納米Ag/PVP復(fù)合材料的方法，運(yùn)用紫外輻射使N-乙烯基吡咯烷酮NVP單體發(fā)生聚合生成聚乙烯吡咯烷酮PVP，同時運(yùn)用紫外輻射使Ag+還原成Ag粒子，并聚集成納米Ag分散于PVP中，得到有效分散的納米銀/PVP復(fù)合材料。本發(fā)明的方法避免了由于金屬還原劑的加入使反應(yīng)體系變得復(fù)雜并影響材料的性能；同時用聚合物PVP對納米金屬粒子進(jìn)行包覆，有效地解決了納米粒子易團(tuán)聚的問題，從而制備出具有特種納米效應(yīng)的復(fù)合材料。
文檔編號C08F2/44GK102532376SQ20101060936
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者方永煒 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司