[发明专利]一种对纤维具有亲和性的纳米铂金溶液及其制备方法

说明书

本发明涉及一种对纤维具有亲和性的纳米铂金溶液及其制备方法，其制备方法为将一定质量的氯铂酸、端氨基超支化聚合物和还原剂分别溶解于一定温度、体积的去离子水中；随后将氯铂酸溶液加入到超支化聚合物溶液中，超声一段时间后升温至设定温度，随后将还原剂溶液滴定到上述混合溶液中，高温反应一定时间后即可得到具有亲和性的纳米铂金溶液；该溶液稳定性好，可在常温或加热条件下完全吸附到纤维表面，从而解决纳米材料与纤维亲和性差、负载效率低和环境污染问题。

技术领域

本发明属于纳米材料的制备技术领域，尤其涉及一种对纤维具有强亲和能力的纳米铂金溶液的制备方法。

背景技术

随着纳米技术的不断发展，纳米贵金属的合成与开发也在不断进步。纳米金属材料具有一系列优异的物理化学性能，对现代工业至关重要。例如，纳米金、银、铂金等贵金属具有极强的表面拉曼增强效应，可广泛应用于痕量元素检测，降低成本并可实现在线快速检测。纳米贵金属还具有优秀的催化效果，是化学化工最为重要的试剂。其中，纳米铂金是贵金属催化剂中的佼佼者，纳米铂金可在常温下催化氢气氧化反应，是氢燃料新能源汽车关键技术。同时纳米铂金还可分解甲醛、甲苯等气态物质，因此可应用于环境净化领域。最后纳米铂金还具有一定的抗菌效应，可用于防腐剂、抗菌剂、美容产品等。

近年来，随着家纺产业对空气净化和个体健康防护的需求日益增加，纳米铂金在功能性纺织品领域日益受到重视。然而，纺织品有其特殊性，因此必须针对纺织品对纳米铂金的性能进行优化。第一，高浓度纳米铂金必须具有溶液稳定性。纳米铂金必须分散于水溶液中形成高浓度胶体溶液，才能兼容后道染整工艺流程。后处理过程中，纳米颗粒团聚、沉淀等也会直接影响纳米铂金催化性能及其在面料表面上的分散性，从而降低产品性能。第二，纳米铂金应用于纺织品时，表面需要接枝活性基团，以牢固结合在纤维表面，从而解决上染率低，纳米废水含量高等问题。这不仅仅能够提高纺织品功能整理效率，降低生产成本，而且可以充分利用贵金属资源并减少环境污染。第三，纳米铂金必须具备生物安全性。纳米铂金所产生的纳米效应对人体的潜在生物安全隐患要求其表面必须被生物安全性高的分子修饰，以隔绝其与人体表面的直接接触，降低其穿透细胞膜的几率。另外纳米铂金表面被亲和性聚合物修饰后，能够提高其对织物的粘附牢度，降低其再溶解性，进而大大降低其与细胞接触的概率。本发明利用超支化聚合物作为保护剂，通过水热反应合成了超支化聚合物修饰的纳米铂金。该铂金具有高溶液稳定性、耐氧化性、耐高温性和耐酸碱性，对天然纤维具有强结合性，其表面带有大量的正电荷的氨基或者具有强络合能力的羧基基团，在加热状态下可100％吸附至纤维表面，从而彻底解决了纳米铂金脱落和上染效率低等问题。同时超支化聚合物尤其是超支化聚酰胺具有类似蛋白质的分子结构，具有良好的生物安全性，因此能够有效提高纳米铂金的生物安全性，降低其纳米毒性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：制备一种高稳定性的对纤维具有较强亲和性以及吸附能力的纳米铂金溶液。

为了更好地解决上述技术问题，本发明的技术方案为：纳米铂金胶体溶液的制备方法，包括以下步骤：

(1)将一定质量的铂金离子、端氨基超支化聚合物和还原剂分别加入到一定温度和体积的去离子水中，从而获得特定浓度的氯铂酸溶液、端氨基超支化聚合物和还原剂的水溶液；

(2)将一定温度的氯铂酸溶液加入到一定温度的端氨基超支化聚合物溶液中，超声震荡后加热至特定温度进行高温水热反应；

(3)向上述步骤(2)制得的溶液中逐步滴加还原剂继续反应一段时间即可得到具有纳米铂金溶液。