[发明专利]杂化材料和纳米复合材料，其制备方法，及其用途

权利要求书

1.一种用于形成材料的方法，所述方法包括以下步骤：

使第一单体，

第二单体，其中所述第二单体是交联单体，

金属前体化合物，其中所述金属前体化合物为金属配位化合物，并具有化学部分，所述化学部分与聚合物或单体反应以形成共价键，所述共价键不是配位共价键，

引发剂，

阴离子表面活性剂，

水，以及

一种或多种有机溶剂相接触，以形成水性乳状反应混合物，

加热所述反应混合物，以形成杂化材料，所述杂化材料包含与聚合物基体化学键合的多个金属前体化合物，并且，任选地，分离所述杂化材料。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括热解所述杂化材料的步骤，从而形成纳米复合材料，所述纳米复合材料包含多个嵌在碳基体内的纳米粒，所述纳米粒由所述一个或多个金属前体化合物的金属成分制成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应混合物包含多个金属前体，其中所述金属前体具有不同的金属。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一单体选自：丙烯腈、间苯二酚、甲醛、乙烯基吡咯烷酮、乙烯醇、丙烯酸、苯酚，及其组合。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二单体选自：二乙烯基苯、1,4-丁二烯、异戊二烯、乙烯基硅烷、硫，及其组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个金属前体化合物选自：金属羧酸盐、金属硫醇盐、氨基酸金属盐，及其组合。

7.根据权利要求2所述的方法，该方法还包括通过使所述纳米复合材料与还原剂接触，或在惰性条件下加热所述纳米复合材料，从而还原所述纳米复合材料的金属氧化物纳米粒，所述纳米复合材料包含嵌在碳基体内的多个金属氧化物纳米粒，

从而生成纳米复合材料，所述纳米复合材料包含嵌在碳基体内的多个金属纳米粒。

8.根据权利要求2所述的方法，该方法还包括使所述纳米复合材料与硫化物、卤化物，或者磷酸盐化合物接触，所述纳米复合材料包含嵌在碳基体内的多个金属氧化物纳米粒，

从而生成纳米复合材料，所述纳米复合材料包含嵌在碳基体内的多个金属硫化物、金属卤化物，或金属磷酸盐纳米粒。

9.根据权利要求2所述的方法，该方法还包括通过使所述纳米复合材料与还原剂接触，或在惰性条件下加热所述纳米复合材料，从而还原所述纳米复合材料的金属硫化物纳米粒，所述纳米复合材料包含嵌在碳基体内的多个金属硫化物纳米粒，

从而生成纳米复合材料，所述纳米复合材料包含嵌在碳基体内的多个金属纳米粒。

10.根据权利要求2所述的方法，该方法还包括使所述纳米复合材料与氧化物、卤化物，或者磷酸盐化合物接触，所述纳米复合材料包含嵌在碳基体内的多个金属硫化物纳米粒，

从而生成纳米复合材料，所述纳米复合材料包含嵌在碳基体内的多个金属氧化物、金属卤化物，或金属磷酸盐纳米粒。

11.一种杂化材料，所述杂化材料包含嵌在聚合物内的多个金属前体化合物，

其中，所述金属前体化合物为金属配位化合物，其通过共价键被化学键合至所述聚合物，并在所述聚合物中均匀地分布，并且所述聚合物是交联的，其中所述共价键不是配位共价键。

12.根据权利要求11所述的杂化材料，其中所述金属前体化合物选自：金属羧酸盐、金属硫醇盐、氨基酸金属盐，及其组合。

13.根据权利要求11所述的杂化材料，其中所述聚合物是聚(丙烯腈)、聚乙烯吡咯烷酮、多糖、丙烯腈-二乙烯基苯共聚物、酚醛树脂、或间苯二酚-甲醛共聚物。