[发明专利]一种金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材及其制备方法，其中，所述方法包括：将聚氨酯基材浸泡在多巴胺混合液中反应第一预定时间后，制得聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材；将所述聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材加入到金属离子溶液中，在微波条件下反应第二预定时间，制得金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材。本发明提供的方法具有组分单一、无须再引入还原剂、无污染、方法简单、反应迅速以及金属纳米粒子形貌和覆盖度可控等优点，并且制备出的柔性多孔基材在燃料电池（PEM）以及高档、精密柔性电子器件制备中有良好前景。

技术领域

本发明涉及柔性基材领域，尤其涉及一种金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材及其制备方法。

背景技术

基于高分子材料（如聚氨酯），制备的柔性多孔基材因具有原料组分单一无污染、制备简单迅速等特点，因此被广泛应用于高档、精密柔性电子器件以及燃料电池和金属空气电池等领域。

现有技术通常采用多巴胺改性表面还原纳米粒子的方法来制备多孔金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材，然而该方法在还原纳米粒子的过程中，需要引入新的还原剂，并且存在反应时间过长、引入反应物繁杂以及纳米粒子形貌和覆盖度不可控等缺点，不利于工业化大批量生产。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材及其制备方法，旨在解决现有多孔金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材的制备方法存在反应时间过长、引入反应物繁杂以及纳米粒子形貌和覆盖度不可控的问题。

本发明的技术方案如下：

一种金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材的制备方法，其中，包括步骤：

将聚氨酯基材浸泡在多巴胺混合液中反应第一预定时间后，制得聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材；

将所述聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材加入到金属离子溶液中，在微波条件下反应第二预定时间，制得金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材。

所述的金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材的制备方法，其中，所述多巴胺混合液由多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、过硫酸铵以及去离子水混合制备而成。

所述的金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材的制备方法，其中，所述步骤将聚氨酯基材浸泡在多巴胺混合液中反应第一预定时间后，制得聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材，之前包括：

先分别用乙醇和去离子水对聚氨酯基材进行超声清洗20-40min后，然后对聚氨酯基材进行烘干处理，烘干温度为50-70℃，烘干时间为5-7h。

所述的金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材的制备方法，其中，所述步骤将聚氨酯基材浸泡在多巴胺混合液中反应第一预定时间后，制得聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材，具体包括：

将所述烘干后的聚氨酯基材浸泡在多巴胺混合液中反应10-15h后，制得聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材；

分别采用乙醇和去离子水对所述聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材进行清洗，之后进行烘干处理，烘干温度为50-70℃，烘干时间为5-7h。

所述的金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材的制备方法，其中，所述金属离子溶液为AgNO₃水溶液、Cu(NO₃)₂·3H₂O水溶液和FeCl₃·6H₂O水溶液中的一种或多种。

所述的金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材的制备方法，其中，所述步骤将所述聚多巴胺改性的多孔聚氨酯基材加入到金属离子溶液中，在微波条件下反应第二预定时间，制得金属纳米粒子修饰的柔性多孔基材，具体包括：