一种将贵金属纳米粒子固定在单晶硅表面聚合物刷上的方法

摘要

本发明涉及一种将贵金属纳米粒子固定在单晶硅表面聚合物刷上的方法，包括有以下步骤：将单晶硅片置于氢氟酸溶液中浸泡，得到硅片A；将4-乙烯基苯甲基氯滴加在表面，辐射后用丙酮冲洗、烘干，加入到含有单体的溶剂中，加入溴化铜或氯化铜，溴化亚铜或氯化亚铜和配体，进行表面引发原子转移自由基聚合，得到硅片C；置于三氟乙酸的二氯甲烷溶液中，搅拌，得到含有羧基的聚合物刷；在含有贵金属离子溶液中充分浸润，取出后在硼氢化钠溶液中反应，从而将贵金属纳米粒子固定在单晶硅表面聚合物刷上。本发明已达到的技术效果：为活性可控聚合，接枝聚合密度高；避免聚合物链自身从基底上脱落；有效实现贵金属纳米粒子的可控固定。

主权项

一种将贵金属纳米粒子固定在单晶硅表面聚合物刷上的方法，其特征在于包括有以下步骤：1）将单晶硅片置于10 vol%的氢氟酸溶液中浸泡2‑5分钟，以除去单晶硅片表面的二氧化硅氧化物层，得到表面氢化的硅片A；2）将4‑乙烯基苯甲基氯滴加在硅片A表面，在紫外光下辐射3分钟后用丙酮冲洗、烘干，得到表面含有原子转移自由基聚合引发基团的硅片B；3）将硅片B加入到含有单体的溶剂中，除去氧气，加入溴化铜或氯化铜，溴化亚铜或氯化亚铜和配体，进行表面引发原子转移自由基聚合，反应温度为50‑70oC，反应时间为12‑48小时，得到表面含有聚合物刷的硅片C；所述的单体为丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸丁酯；所述的配体为联二吡啶或五甲基二亚乙基三胺；4）将硅片C置于含有10vol%三氟乙酸的二氯甲烷溶液中，三氟乙酸与单体的摩尔比为4:1‑6:1，室温下搅拌24‑36小时，在单晶硅表面得到含有羧基的聚合物刷；5）将步骤4）获得的聚合物刷在含有贵金属离子溶液中充分浸润1‑2小时，所述的贵金属纳米粒子为银、镍或铂，取出后在硼氢化钠溶液中反应，反应时间为0.5‑4小时，从而将贵金属纳米粒子固定在单晶硅表面聚合物刷上。