[发明专利]具有金属纳米粒子涂层的水溶性聚合物基材

权利要求书

1.一种制品，其包括水溶性聚合物基材和其上的金属纳米粒子的非连续涂层。

2.根据权利要求1的制品，其中所述水溶性聚合物选自乙烯醇聚合物、聚(天冬氨酸)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(丙烯酰胺)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(环氧烷)、聚(乙烯基甲基醚)、磺化聚酯、络合碳水化合物、瓜尔胶、阿拉伯树胶、黄蓍胶、松胶、刺梧桐胶、刺槐豆胶、琼脂、藻酸盐、红藻胶、果胶、纤维素衍生物及其组合。

3.根据权利要求1的制品，其中所述水溶性聚合物基材为薄膜、片材、纤维、织物或非织物，或多孔或微孔薄膜的形式。

4.根据权利要求1的制品，其中所述水溶性聚合物基材被拉伸。

5.根据权利要求1的制品，其中所述金属纳米粒子包括平均主要尺寸小于100纳米的单个的粒子或粒子的聚集体。

6.根据权利要求1的制品，其中所述金属纳米粒子选自金、铝、铜、铁、铂、钯、铱、铑、锇、钌、钛、钴、钒、镁、银、锌和镉、铟、镧、氧化铟锡(ITO)和氧化锑锡(ATO)、氧化锑铟锡(AITO)、锡、硼、六硼化镧，稀土金属及其混合物和合金。

7.根据权利要求1的制品，其中所述纳米粒子具有大于1.5∶1的纵横比。

8.根据权利要求1的制品，其中所述水溶性聚合物为下式的乙烯醇聚合物：

其中R为H、C₁-C₈烷基或芳基；和R′为H或可水解的官能团。

9.根据权利要求1的制品，其具有表面等离子体共振。

10.根据权利要求1的制品，其进一步包括保护层。

11.一种制备金属纳米粒子涂覆的薄膜的方法，包括：

a)提供水溶性聚合物基材，和

b)通过物理汽相沉积，在基材表面上沉积金属纳米粒子的非连续涂层。

12.根据权利要求11的方法，进一步包括在所述沉积步骤之后拉伸所述水溶性聚合物基材的步骤。

13.根据权利要求11的方法，进一步包括在所述沉积步骤之后收缩所述水溶性聚合物基材的步骤。

14.根据权利要求11的方法，其中所述金属纳米粒子包括平均主要尺寸小于100纳米的单个的粒子或粒子的聚集体。

15.根据权利要求11的方法，其中所述纳米粒子涂层的最大平均厚度小于100纳米。

16.根据权利要求11的方法，其中所述金属纳米粒子选自金、铝、铜、铁、铂、钯、铱、铑、锇、钌、钛、钴、钒、镁、银、锌和镉、铟、镧、氧化铟锡(ITO)和氧化锑锡(ATO)、氧化锑铟锡(AITO)、锡、硼、六硼化镧，稀土金属及其混合物和合金。

17.根据权利要求11的方法，其中所述物理汽相沉积法选自汽相沉积、阴极溅射、热解、离子镀或电子束沉积。

18.根据权利要求11的方法，其中沉积两种或多种金属。

19.根据权利要求11的方法，其中所述金属纳米粒子为金属氧化物纳米粒子。

20.根据权利要求11的方法，进一步包括退火所述纳米粒子涂覆的微孔膜的步骤。

21.根据权利要求11的方法，其中以预定图案沉积所述金属纳米粒子。

22.一种提供纳米粒子分散体的方法，包括使权利要求1的纳米粒子涂覆制品与水性溶剂接触。

23.根据权利要求22的方法，其中进一步包括搅动的步骤。

24.根据权利要求22的方法，其中所述搅拌包括振动、搅拌和超声波搅动。

25.一种水性纳米粒子分散体，其包括金属纳米粒子和水溶性聚合物。

26.一种在基材上提供纳米粒子涂层的方法，包括：

a)提供基材和权利要求25所述的纳米粒子分散体，

a.使所述基材与具有纳米粒子的纳米粒子分散体接触，

b.干燥所得涂覆基材以去除水性溶剂。