[发明专利]交联聚乙烯负载金属纳米粒子的制备方法与应用

权利要求书

1.一种交联聚乙烯负载金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）负载钯金属纳米粒子的交联聚乙烯的一次负载合成：利用钯-二亚胺催化剂，-30~50℃下在干燥过的有机溶剂中进行乙烯与二烯类单体和/或功能单体的“一锅”共聚，其中，钯-二亚胺催化剂浓度为0.001-1 mol/L，二烯类单体浓度为0.01-2mol/L，功能单体浓度为0.01-2mol/L，乙烯压力为0.1-100atm，反应时间0.5-48h；在聚合过程中，在聚乙烯凝胶形成之前，补加钯盐，补加的钯盐浓度为0-5mol/L；反应结束后，加入反应终止剂，反应终止剂与有机溶剂的体积比为1-100:1，得到负载钯金属的交联聚乙烯；

（2）交联聚乙烯负载金属纳米粒子后处理：将步骤1所得负载钯金属的交联聚乙烯用甲醇、乙醇、丙醇或其它醇类溶剂洗涤3次，每次醇类溶剂用量为有机溶剂体积的1-10倍，进而用四氢呋喃或二氯甲烷溶胀破碎，其用量为有机溶剂体积的1-10倍，再用甲醇或乙醇洗涤，其用量为有机溶剂体积的1-10倍，处理后的产物在30-100 ℃真空烘干，即可制备得到交联聚乙烯负载的金属纳米粒子。

2.一种交联聚乙烯负载金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）负载钯金属纳米粒子的交联聚乙烯的一次负载合成：利用钯-二亚胺催化剂，-30~50℃下在干燥过的有机溶剂中进行乙烯与二烯类单体和/或功能单体的“一锅”共聚，其中，钯-二亚胺催化剂浓度为0.001-1 mol/L，二烯类单体浓度为0.01-2mol/L，功能单体浓度为0.01-2mol/L，乙烯压力为0.1-100atm，反应时间0.5-48h；在聚合过程中，在聚乙烯凝胶形成之前，补加钯盐，补加的钯盐浓度为0-5mol/L；反应结束后，加入反应终止剂，反应终止剂与有机溶剂的体积比为1-100:1，得到负载钯金属的交联聚乙烯；

（2）其它金属纳米粒子的二次负载：将步骤1中得到的负载钯金属的交联聚乙烯再分散于相同体积的有机溶剂中，加入需要进行负载的其它金属盐，金属盐的浓度为0.001-5mol/L，利用交联聚乙烯中的官能团与金属盐离子间的电荷作用，实现对金属盐的负载，负载时间0.5-24h；然后，加入还原剂，还原剂的浓度为0-5 mol/L，反应时间0.5-10h，还原负载的金属盐，得到交联聚乙烯负载的金属纳米粒子；

（3）交联聚乙烯负载金属纳米粒子后处理：步骤2所得产物进一步用甲醇、乙醇、丙醇或其它醇类溶剂洗涤3次，每次醇类溶剂用量为有机溶剂体积的1-10倍，进而用四氢呋喃或二氯甲烷溶胀破碎，其用量为有机溶剂体积的1-10倍，再用甲醇或乙醇洗涤，其用量为有机溶剂体积的1-10倍，处理后的产物在30-100 ℃真空烘干，即可制备得到交联聚乙烯负载的金属纳米粒子。

3.根据权利要求1或2所述交联聚乙烯负载金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述二烯类单体是能与乙烯发生共聚的丙烯酸酯类或烯烃类单体，包括双丙烯酸二醇酯、二乙二醇二丙烯酸酯、四(乙二醇)二丙烯酸酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、N,N'-亚甲基双丙烯酸酯、双（2-丙烯酰）乙氧基二硫、烯丙基二硫醚、烯丙基硫和二烯烃等。

4.根据权利要求1或2所述交联聚乙烯负载金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述功能单体是能与乙烯共聚、带特殊官能团的烯烃类或者丙烯酸酯类单体， 包括N,N'-亚甲基双丙烯酸酯、双（2-丙烯酰）乙氧基二硫、烯丙基二硫醚、烯丙基硫、2-（2'-溴代异丁酰氧基）乙基-2”-丙烯酰氧乙基二硫醚、2-（2-溴异丁氧基）丙烯酸乙酯、丙烯酸-2,3-环氧丙酯、2?（丙烯酰氧基乙氧基）三甲基硅烷、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-(二甲氨基)丙烯酸乙酯、2-(二乙氨基)丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯、2?（1,1-二甲基丁-3-烯基）环氧乙烷等单体。

5.根据权利要求1或2所述交联聚乙烯负载金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括：二氯甲烷、氯苯、二氯苯、甲苯、二甲苯、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿。

6.根据权利要求1或2所述交联聚乙烯负载金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述反应终止剂由甲醇和乙醇的一种或两种混合组成。

7.根据权利要求1或2所述交联聚乙烯负载金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述其它金属盐为铂盐、金盐、铑盐或钌盐。