[发明专利]聚合物复合原位生长纳米粒子分子薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚合物复合原位生长纳米粒子分子薄膜，该薄膜具有至少1双层的聚二烯丙基二甲基氯化铵膜层与含有硫化铜纳米粒子的聚丙烯酸膜层的复合膜层；并且，该薄膜是按照以下方法制备得到的，该方法包括步骤：

步骤a：将基片浸入含有H₂SO₄与H₂O₂的溶液中，使基片表面羟基化；

步骤b：将步骤a中表面羟基化后的基片浸入聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中，在基片上形成聚二烯丙基二甲基氯化铵膜层；

步骤c：将经过步骤b得到的基片浸入聚丙烯酸和氯化铜的混合溶液中，在基片上形成聚丙烯酸膜层；其中，该聚丙烯酸膜层中含有铜离子；

步骤d：将经过步骤c得到的基片浸入硫化钠溶液中或置入H₂S气氛中，在基片上原位生长生成硫化铜纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的聚合物复合原位生长纳米粒子分子薄膜，该薄膜的复合膜层双层数为1～8。

3.一种制备权利要求1或2所述的聚合物复合原位生长纳米粒子分子薄膜的方法，该方法包括步骤：

步骤a：将基片浸入含有H₂SO₄与H₂O₂的溶液中，使基片表面羟基化；

步骤b：将步骤a中表面羟基化后的基片浸入聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中，在基片上形成聚二烯丙基二甲基氯化铵膜层；

步骤c：将经过步骤b得到的基片浸入聚丙烯酸和氯化铜的混合溶液中，在基片上形成聚丙烯酸膜层；其中，该聚丙烯酸膜层中含有铜离子；

步骤d：将经过步骤c得到的基片浸入硫化钠溶液中或置入H₂S气氛中，在基片上原位生长生成硫化铜纳米粒子。

4.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括步骤：

步骤c2：在所述步骤c之后，重复所述步骤b、c，以达到所需要的薄膜层数，并分别以步骤b或步骤c结束该步骤c2，然后再进行步骤d。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述步骤a具体为：

将基片浸入60～100℃的含有H₂SO₄与H₂O₂的溶液中30～60分钟，取出后用去离子水洗净，氮气吹干；其中所述含有H₂SO₄与H₂O₂的溶液为：H₂SO₄浓度98％的浓硫酸与H₂O₂浓度30％的双氧水溶液按照体积比75∶25混合。

6.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述步骤b具体为：

将经过步骤a得到的基片浸入(1～9)×10^-3M的聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中20～30分钟，取出后用去离子水洗净，氮气吹干。

7.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述步骤c具体为：

将经过步骤b得到的基片浸入聚丙烯酸和氯化铜的混合溶液中至少30分钟，取出后用去离子水洗净，氮气吹干；其中所述聚丙烯酸和氯化铜的混合溶液中，聚丙烯酸浓度为(1～9)×10^-3M，氯化铜浓度为(1～9)×10^-3M。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述聚丙烯酸和氯化铜的混合溶液中聚丙烯酸与氯化铜的物质的量比为1～2∶1。

9.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述步骤d具体为：

将所述基片浸入0.5～1.5M的硫化钠溶液中至少2小时，取出后用去离子水洗净，氮气吹干；或将基片置入H₂S气氛中至少3小时。

10.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述基片为玻璃基片、石英基片或硅基片。