[发明专利]制备聚苯乙烯稳定的纳米颗粒和包含其的纳米结构化衬底表面的方法以及所述纳米结构化衬底表面本身和其用途

权利要求书

1.一种制备胶束于有机介质中的溶液的方法，所述胶束包含由至少一种具有展现与所述纳米颗粒的表面的高亲和力的末端锚定基团的聚合物的壳层稳定的纳米颗粒，并且所述方法包括至少以下步骤：

i)提供由第一稳定剂的壳层稳定的纳米颗粒、尤其金属或金属氧化物纳米颗粒的水溶液/分散体；

ii)任选地由第二稳定剂的分子置换所述第一稳定剂的分子；

iii)将在步骤i)或ii)中获得的稳定的纳米颗粒转移到锚定基团封端的聚合物于非极性有机溶剂中的溶液/分散体中；

iv)由比所述第一或第二稳定剂的分子具有更高的与所述纳米颗粒的亲和力的锚定基团封端的聚合物分子置换所述第一或第二稳定剂的分子；

v)将所述聚合物稳定的纳米颗粒与非结合聚合物分离。

2.根据权利要求1所述的制备胶束于有机介质中的溶液的方法，所述胶束包含由至少一种具有展现与所述纳米颗粒的表面的高亲和力的末端锚定基团的聚合物的壳层稳定的纳米颗粒，所述方法包括以下步骤：

a)提供由第一稳定剂的壳层稳定的纳米颗粒的水溶液/分散体，所述第一稳定剂在低于或等于250℃的温度下可热降解；

b)将由所述第一稳定剂的壳层稳定的所述纳米颗粒与所述水溶液分离，并且将分离的稳定的纳米颗粒悬浮于具有末端胺基并且具有高于所述第一稳定剂的降解温度的沸点的脂肪族化合物或烯烃化合物中；

c)将在步骤b)中获得的所述分散体加热到所述第一稳定剂的降解温度，产生由具有末端胺基的所述脂肪族化合物或烯烃化合物的壳层代替所述第一稳定剂的壳层而稳定的纳米颗粒；

d)将所述末端胺稳定的纳米颗粒转移到锚定基团封端的聚合物于非极性有机溶剂中的溶液/分散体中；

e)由比具有末端胺基的所述脂肪族化合物或烯烃化合物的分子具有更高的与所述纳米颗粒的亲和力的锚定基团封端的聚合物分子置换来自所述纳米颗粒的所述壳层的具有末端胺基的所述脂肪族化合物或烯烃化合物的分子；

f)将所述聚合物稳定的纳米颗粒与非结合聚合物和具有末端胺基的所述脂肪族化合物或烯烃化合物的分子分离。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述纳米颗粒的材料选自以下组中：金属，诸如Au、Ag、Pd、Pt、Cu、Ni和其混合物；金属氧化物，诸如Al₂O₃、Fe₂O₃、Cu₂O、TiO₂；SiO₂、Si或其他半导体。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中所述第一稳定剂是表面活性剂，例如聚山梨醇酯、柠檬酸盐或溴化十六烷基三甲铵(CTAB)。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中所述分离步骤包括至少一个离心步骤。

6.根据权利要求2到5中任一项所述的方法，其中所述纳米颗粒是金属纳米颗粒，并且步骤a)包括通过在第一稳定剂存在下还原金属盐的水溶液来制备稳定的金属纳米颗粒的水溶液。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一稳定剂是溴化十六烷基三甲铵(CTA)，并且所述金属盐是Au(III)盐，尤其是HAuCl₄。

8.根据权利要求2到7中任一项所述的方法，其中步骤b)包括超声处理。

9.根据权利要求2到8中任一项所述的方法，其中步骤c)中的加热在一定温度下进行一段时期，所述时期和温度足以使所述颗粒能够再构造，产生单分散尺寸分布。

10.根据权利要求9所述的方法，其中步骤c)在油胺中在251-280℃范围内、优选地约260℃的温度下进行1-3h范围内的时期。