[发明专利]一种碳化聚多巴胺/Ag纳米复合薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳化聚多巴胺/Ag纳米复合薄膜的制备方法。该制备方法以Tris缓冲溶液作为分散介质，加入多巴胺和银氨溶液，剧烈搅拌一定时间，将单晶硅浸于溶液中静置，经一定时间取出硅片，经高温烧结制备目的薄膜，本制备方法具有合成工艺简便、反应绿色环保等优点。

技术领域

本发明涉及一种碳化聚多巴胺/Ag复合薄膜的制备方法，具体地讲，本发明涉及一种以Tris缓冲溶液为分散介质原位制备聚多巴胺/Ag复合薄膜，利用真空烧结技术制备碳化聚多巴胺/Ag复合薄膜的方法。

背景技术

多巴胺(4-(2-氨基乙基)-1,2-苯二酚，简写：DA)是一种天然的海洋生物材料，自2007年以来广受关注。DA具有-OH、-NH₂和苯环等功能团，在温和的条件下通过单体的交联并伴随强烈的非共价键力、电子转移和π-π共轭，形成聚多巴胺(PDA)。PDA大致具有以下功能：(a)PDA联接于材料表面并且/或者与材料表面官能团形成共价键或者氢键、螯合等较强的相互作用。PDA容易涂覆于Au和Cu等金属、SiO₂和TiO₂等非金属、PC和PTFE等高分子材料表面[H.Lee,S.M.Dellatore,W.M.Miller,P.B.Messersmith.Mussel-Inspired surfacechemistry for multifunctional coatings.Science.2007.318.426-30]；(b)PDA可同时作为还原剂和稳定剂，金属离子能够被还原成零价的金属纳米微粒。PDA的O-和N-在金属纳米微粒形成过程中扮演了前驱体的角色，保证了金属纳米微粒逐个原子地生长，可有效阻止金属纳米微粒的团聚；(c)PDA在高温惰性气氛下生成含N类石墨烯结构碳材料，该类石墨烯结构碳材料含有碳和微量N元素，原子之间以共轭键存在[Y.L.Liu,K.L.Ai andL.H.Lu.Polydopamine and its derivative materials:synthesis andpromisingapplications in energy,environmental and biomedical fields.ChemicalReviews.2014.114.5057-115]。碳化多巴胺(CPDA)中C几乎100％以SP²杂化存在，决定了CPDA具有优异的导电性能和摩擦学性能，CPDA形成过程中-NH₂转化为高电子活性N，与其他C发生共轭而导电。本申请利用多巴胺的还原性能和高温碳化性质生成类石墨烯结构耐磨导电纳米复合薄膜的性质制备碳化聚多巴胺/Ag复合薄膜。该方法具有工艺简单、绿色环保的优点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种通过原位生长和真空烧结碳化聚多巴胺/Ag纳米复合薄膜的制备方法。

本发明通过如下措施来实现：

一种碳化聚多巴胺/Ag纳米复合薄膜的制备方法，步骤如下：

(1)以Tris缓冲溶液为介质，在剧烈搅拌下加入多巴胺和银氨溶液搅拌一定时间，将单晶硅浸于溶液中静置一定时间，取出待用；

(2)将步骤(1)所制备薄膜真空烧结得到目的产物。

所述的方法，优选的方案是，步骤(1)所述缓冲溶液的pH值7.0-9.0(优选pH值8.5)。

所述的方法，优选的方案是，步骤(1)所述多巴胺的质量0.1-0.3g(优选0.15-0.25g)。

所述的方法，优选的方案是，步骤(1)所述银氨溶液的配制，取10-15ml 2％AgNO₃溶液，滴加4％的NaOH溶液至产生白色沉淀，缓慢滴加2％氨水至沉淀溶解。

所述的方法，优选的方案是，步骤(1)所述剧烈搅拌0.1-1小时(优选10-20min)。