聚苯乙烯银核壳结构纳米微球的制备与表征

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1、摘要本文中探讨了采用“两步法”及“原位聚合法"制备银纳米粒子包覆的聚苯乙烯(PS)球的复合纳米粒子的试验方法与机理。并讨论了镍镀层在两步法中的作用(在聚苯乙烯微球表面进行化学镀镍，有助于提高化学镀银的银层与微球之间的结合力)。两步法是先通过乳液聚合法合成出聚苯乙烯微球；然后对苯乙烯进行敏化和活化，搅拌下加入银的还原液，从而制备出核壳结构的纳米微球。原位聚合是在同一个体系中采用原位还原的方法合成Ag／PS纳米粒子。对于合成的Ag／PS纳米粒子我们借助于TEM、UV／vis、FE．SEM对其进行了表征，分析其微观结构。测试结果表明：按照本实验配方，采用乳液聚合法制备的聚苯乙烯微

2、球稳定性良好(放置一个月依然分散均匀)，粒径仅30-40nm(是迄今为止的最小尺寸)；两步法制备的Ag／PS微球分散均匀，粒径均一，粒径为45-350nm且通过改变实验参数可以随意控制金属银壳的厚度，从而制备出任意粒径的聚苯乙烯／银核壳式纳米粒子(40-400hm)。原位聚合得到的Ag／PS粒子形状不规则，且团聚现象严重。本文还对两步法的合成机理进行了分析，提出：过硫酸铵引发AA和St共聚形成的改性PS表面荷有大量带负电的S0。2一和COO一，带正电的Sn2+以静电力吸附在PS球表面。加入PbCl2后，Sn2+与Pb2+发生氧化还原反应：Sn2++Pb2+一Sn4++Pb。

3、当银的还原液加入活化后的PS后，以Pb为晶种在PS表面逐渐沉积上一层均匀微细的银颗粒。银颗粒作为“成核点”可以继续沉积银颗粒，因此银层逐渐加厚。关键词：聚苯乙烯；银；核壳结构纳米粒子：两步法；原位聚合AbstractInthispaper,weadopted“two—stepprocess’’and“insitupolymerization’’topreparePS／Agcore—shellNanoparticles．Wediscussedtheirexperimentationmethodandmechanism，aswellas，theactionofnickelpla

4、tinglayerwasstillstudied(platingnickelatthesurfaceofPShelpstoadvancethelinkforce．Thetwo—stepprocessisfh-stlyPSmicroparticlespreparedinlatexaresensitizeandactivation．ThentheliquidwithAgareaddedinthePSwithunendingstirring．AtlastPS／Agcore-shellNanoparticlesarefabricated．Insitupolymerizationis

5、tosynthesizePS／Agcore—shellinthesamepotwithinsiturevertway．Theproductswerecharacterizedbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)，fieldemissionscanningelectronmicroscopy(FE—SEM)andUltraViolet—visiblelightspectrograph(UV—vis)．Theresultsshows：ThePSmicroparticleswepreparedareonly30-40nm，PS／Agcore—

6、shellNanoparticlespreparedby‘‘two—stepway’’are45-350nm，theshellofAgCallbecon舡olledfreely．ThefigureofPS／Agcore—shellnanoparticlesbyinsitupolymerizationareanomalyandreuniteheavily．Weanalyzeandbringforwardthesynthesizemechanismof“two—stepmethod’’：Firstly。(NH4)2S204arosethepolymerizationofAAan

7、dSt，atthesurfaceofthesePSparticles，thereareagreatdealelectronegativeS042-andC00。，theSn2+withpositiveelectricitywereadsorbedatthesurfaceofPS．WhenPbCl2wereadded．Sn2+andPb2+response：Sn2十+Pb2+_Sn4％Pb．ThentheliquidwithAgaleadded。SOAgparticlesgraduallyaggregateatthe