[发明专利]一种金属纳米颗粒-聚合物复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种金属纳米颗粒-聚合物复合材料，其特征在于，包括固态基体和填充体，所述填充体包括金属纳米颗粒，所述金属纳米颗粒的粒径范围为5-99纳米，相邻所述金属纳米颗粒之间的距离为1-200纳米；所述固态基体包括聚合物纤维材料，所述聚合物纤维材料由聚合物纤维构成，所述聚合物纤维内部有2-500纳米的孔隙；所述填充体分散填充于固态基体内部的孔隙中，所述孔隙用于分散填充体，阻止填充体团聚；

所述金属纳米颗粒-聚合物复合材料在制备过程中，在固态基体的内部孔隙中制备金属种子；将含有金属种子的固态基体放入金属纳米颗粒生长溶液中，生长3-20分钟，即得金属纳米颗粒-聚合物复合材料；所述金属种子包括金属离子种子、金属单质种子；

在固态基体的内部孔隙中制备金属离子种子具体包括：将固态基体清洗后放入金属离子种子溶液中浸泡3-5小时即可在固态基体的内部孔隙中得到金属离子种子；所述金属离子种子溶液包括二氯化锡溶液、二氯化钯溶液、二氯化二氨合钯溶液中的一种；

在固态基体的内部孔隙中制备金属单质种子具体包括：将固态基体清洗后放入金属单质种子盐溶液中浸泡3-5小时后进行清洗，然后放入种子还原剂中2-4分钟即可在固态基体的内部孔隙中得到金属单质种子；所述金属单质种子盐溶液包括氯金酸溶液、硝酸银溶液、二氯化钯溶液、氯铂酸溶液、硫酸铜溶液、硫酸镍溶液中的一种；所述种子还原剂包括硼氢化钠溶液、水合肼溶液、二甲胺基硼烷溶液中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的金属纳米颗粒-聚合物复合材料，其特征在于，所述金属纳米颗粒的材质包括金、银、钯、铂、铑、钌、锇、铱、铜、锌、铬、钼、钨、钛、锆、铌、钴、铁和镍中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的金属纳米颗粒-聚合物复合材料，其特征在于，所述金属纳米颗粒的材质包括金、银、铜、镍中的一种，所述金属纳米颗粒-聚合物复合材料对太阳光谱300-2500nm波段的平均吸收率大于等于百分之九十。

4.根据权利要求1所述的金属纳米颗粒-聚合物复合材料，其特征在于，所述金属纳米颗粒为镍纳米颗粒，所述金属纳米颗粒-聚合物复合材料对太阳光谱300-2500nm波段的平均吸收率大于等于百分之九十七。

5.根据权利要求1所述的金属纳米颗粒-聚合物复合材料，其特征在于，所述聚合物纤维材料包括天然纤维材料和人工合成的多孔纤维材料；所述天然纤维材料包括纤维素材料、甲壳素材料、蚕丝纤维材料；所述纤维素材料包括湿强纸、印刷纸、滤纸、无尘纸、擦镜纸、棉布中的一种。

6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的金属纳米颗粒-聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括如下生长金属纳米颗粒的步骤：

在固态基体的内部孔隙中制备金属种子；将含有金属种子的固态基体放入金属纳米颗粒生长溶液中，生长3-20分钟，即得到金属纳米颗粒-聚合物复合材料；

所述金属纳米颗粒生长溶液包括金属主盐溶液，络合剂，还原剂和pH调节剂；所述金属种子包括金属离子种子、金属单质种子；

其中，在固态基体的内部孔隙中制备金属离子种子具体包括：将固态基体清洗后放入金属离子种子溶液中浸泡3-5小时即可在固态基体的内部孔隙中得到金属离子种子；所述金属离子种子溶液包括二氯化锡溶液、二氯化钯溶液、二氯化二氨合钯溶液中的一种；

在固态基体的内部孔隙中制备金属单质种子具体包括：将固态基体清洗后放入金属单质种子盐溶液中浸泡3-5小时后进行清洗，然后放入种子还原剂中2-4分钟即可在固态基体的内部孔隙中得到金属单质种子；所述金属单质种子盐溶液包括氯金酸溶液、硝酸银溶液、二氯化钯溶液、氯铂酸溶液、硫酸铜溶液、硫酸镍溶液中的一种；所述种子还原剂包括硼氢化钠溶液、水合肼溶液、二甲胺基硼烷溶液中的一种或多种。