[发明专利]一种无机线材料-有机聚合物复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种无机线材料‑有机聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)将无机线材料与聚合物溶液混合，得到混合浆料，所述无机线材料选自无机纳米线材料和/或无机微米线材料；B)用毛刷吸附所述混合浆料后，在基底表面按照一定方向进行涂覆，得到涂覆了混合浆料的基底；C)将所述涂覆了混合浆料的基底进行干燥后与基底分离，得到无机线‑有机聚合物复合材料。本发明提供了一种简单高效易规模化制备的排布无机线材料为宏观有序结构的方法，并制备了具有高度有序结构的无机线材料‑有机聚合物复合材料。该方法不受限于材料种类，无需复杂设备条件。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种无机线材料-有机聚合物复合材料及其制备方法。

背景技术

一维材料有着广泛的应用前景，但是它们杂乱无序的结构往往使得它们难以最大限度的发挥效能。因此，一维纳米线材料、微米线材料的高度有序排布一直处于微、纳米材料组装集成化研究以及后期应用探索的热门领域。

目前，一维材料的有序组装方法很多。朗格缪尔-布吉特(LB)技术是一种在液气界面上进行一维材料组装的通用方法。此外，还有磁场、电场辅助下的一维材料组装，微流体组装技术、静电纺丝一维材料组装技术等等。组装方法的不断发现说明了这一领域的重要性，但是，目前这些方法仍然存在着缺点，如LB技术难以实现规模化制备，电磁场辅助组装可控性差，设备相对复杂，静电纺丝可以实现纳米棒状材料很好的有序组装为纤维，但是在高电压条件下喷射出来的纤维将无序的沉积在基底上，这样在宏观尺度上纳米棒材料仍然为杂乱无章的。

因此，设计更为简单高效的制备方法来可控组装和集成一维微/纳米纤维材料，无论在科学基础研究上还是在工业应用上都显得十分重要。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种无机线材料-有机聚合物复合材料及其制备方法，本发明提供的方法简单，并且制备得到具有高度有序结构的无机线材料-有机聚合物复合材料。

本发明提供了一种无机线材料-有机聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将无机线材料与聚合物溶液混合，得到混合浆料，所述无机线材料选自无机纳米线材料和/或无机微米线材料；

B)用毛刷吸附所述混合浆料后，在基底表面按照一定方向进行涂覆，得到涂覆了混合浆料的基底；

C)将所述涂覆了混合浆料的基底进行干燥后与基底分离，得到无机线-有机聚合物复合材料。

优选的，所述无机纳米线材料包括银纳米线、碲纳米线、碲化镉纳米线、碲化银纳米线、二氧化铈纳米线、碳酸钙纳米线、磷酸钙纳米线、硫酸钙纳米线、氮化硼纳米线、氧化铝纳米线、碳化硅纳米线中的一种或多种；

所述无机纳米线材料的直径为1～100nm，所述无机纳米线材料的长度为20nm～500μm；

所述无机微米线材料包括银微米线、碲微米线、碲化镉微米线、碲化银微米线、二氧化铈微米线、硫酸镁微米线、碳酸钙微米线、磷酸钙微米线、氮化硼微米线、氧化铝微米线、碳化硅微米线中的一种或多种；

所述无机微米线材料的直径为1μm～50μm，所述无机微米线材料的长度为20μm～2000μm。

优选的，所述聚合物包括聚乳酸、聚己内酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂、环氧树脂、壳聚糖、几丁质、海藻酸钠、明胶、支链淀粉、纤维素中的一种或多种；

所述聚合物的聚合度为10～1000000；所述聚合物的分子量为1500～4500000；

所述聚合物溶液的浓度为5～200mg/mL，所述聚合物溶液为聚合物的水溶液或聚合物的有机溶液，所述有机溶液中的有机溶剂选自氯仿、苯、甲苯、丙酮、二氯甲烷和氮氮二甲基甲酰胺中的一种或多种。