本發(fā)明屬于光子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅/二氧化硅核殼結(jié)構(gòu)納米粒子的制備方法。
背景技術(shù)：
貴金屬具有表面等離子共振性質(zhì)。金屬顆粒的等離子共振特性導(dǎo)致顆粒附近的局部電磁場(chǎng)極大的增加，這種增加可提高附近發(fā)光體的發(fā)光強(qiáng)度。這些應(yīng)用都與顆粒表面的粗糙度有關(guān)。
二氧化硅/銀核殼結(jié)構(gòu)是一種具有等離子共振特性且具有應(yīng)用廣泛的結(jié)構(gòu)，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910157001.6公開了一種甲醛還原法制備二氧化硅/銀花狀核殼結(jié)構(gòu)顆粒的方法，采用的是甲醛還原快速生長的成核-再長大兩步生長工藝，其中：吸附一層銀納米顆粒，然后以這些顆粒為核，朝外形成花狀結(jié)構(gòu)（其二氧化硅表面也氨基化），并加入pvp起到穩(wěn)定的作用，但殼層表面不平滑；由于其采用貴金屬銀，不能很好應(yīng)用于實(shí)際中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種銅/二氧化硅核殼結(jié)構(gòu)納米粒子的制備方法，可使核殼顆粒表面光滑，并適合實(shí)際應(yīng)用。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種銅/二氧化硅核殼結(jié)構(gòu)納米粒子的制備方法，包括以下步驟：
1）二氧化硅納米粒子的制備：采用stober法制備不同粒徑大小的二氧化硅納米顆粒；
2）二氧化硅納米粒子的氨基化：取一定量的新制備的sio2乙醇溶液，在80℃水浴中加熱，在緩慢攪拌的情況下，緩慢滴加氨丙基三乙氧基硅烷與乙醇的混合溶液；繼續(xù)加熱攪拌，溶液靜置后自然沉淀，傾出上層清液；沉淀用無水乙醇洗滌后，進(jìn)行離心處理；如此反復(fù)，洗滌三次得到表面功能化的二氧化硅微球（afsm），超聲分散在乙醇中備用；
3）銅納米粒子的制備；
4）銅納米粒子在氨基化的二氧化硅納米粒子表面的吸附；
5）銅/二氧化硅核殼結(jié)構(gòu)納米粒子的制備。
所述步驟3）的具體方法為，劇烈攪拌的情況下，在水中順序加入naoh水溶液，氯化銅（或者硝酸銅）水溶液，溶液顏色迅速由深藍(lán)色變成天藍(lán)色（或無色），標(biāo)志著銅溶膠的形成。
所述步驟4）的具體方法為，取afsm乙醇分散液，加至銅納米粒子溶液中，并加入一定濃度的聚合物溶液，混勻后靜置，將其離心，底部出現(xiàn)淺色沉淀，傾出上清液底物分散在二次蒸餾水中備用。
所述步驟5）的具體方法為，劇烈攪拌條件下，依次加入步驟4）所得溶液和一定濃度的聚乙烯醇（或者苯并三氮唑）溶液，加入thpc水溶液（或鐵粉），繼續(xù)攪拌5-15分鐘，溶液顏色逐漸變成淺綠色，表明銅殼初步形成。
所述步驟1）的具體方法為，將一定量的正硅酸四乙酯（teos）與適量無水乙醇混合，得到均勻的teos溶液；將適量氨水與無水乙醇混合均勻，加熱至反應(yīng)溫度，在緩慢攪拌的情況下，緩慢滴加teos的無水乙醇溶液，滴加完畢，繼續(xù)保持恒溫，并攪拌。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果是：
先制備二氧化硅微球，表面氨基化后，吸附少了銅納米顆粒（銅溶膠），然后在其表面包裹一層完整的銅殼。制備銅殼時(shí)，加入聚乙烯醇（或者苯并三氮唑），所得銅殼表面平滑了，核殼分散性好；由于采用銅，銅比金銀更便宜，更能應(yīng)用于實(shí)際中。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)驗(yàn)流程：
二氧化硅納米粒子的制備及其表面氨基化
采用stober法制備不同粒徑大小的二氧化硅納米顆粒，具體步驟及配方如下：首先在錐形瓶中將一定量的正硅酸四乙酯（teos）與適量無水乙醇混合，得到均勻的teos溶液。將適量氨水與無水乙醇在三口瓶中混合均勻，加熱至反應(yīng)溫度，在緩慢攪拌的情況下，用等壓漏斗向三口瓶中緩慢滴加teos的無水乙醇溶液，滴加完畢，繼續(xù)保持恒溫，攪拌22h。
二氧化硅納米粒子的氨基化
取一定量的新制備的sio2乙醇溶液置于三口瓶中，80℃水浴加熱，在緩慢攪拌的情況下，用等壓漏斗向三口瓶中緩慢滴加氨丙基三乙氧基硅烷與乙醇的混合溶液。完畢，繼續(xù)加熱攪拌8h。溶液靜置后自然沉淀，傾出上層清液；沉淀用無水乙醇洗滌后，采用3000r/m轉(zhuǎn)速離心三分鐘；如此反復(fù)，洗滌三次得到表面功能化的二氧化硅微球（afsm），超聲分散在乙醇中備用。
銅納米粒子的制備
在100ml燒杯中加入45.5ml水，在劇烈攪拌的情況下，順序加入1.5ml的0.2m的naoh水溶液，1ml的thpc水溶液（1.2ml的80%thpc溶液溶于100ml水中），2分鐘后加入2ml的1%氯化銅（或者硝酸銅）水溶液，溶液顏色迅速由深藍(lán)色變成天藍(lán)色（或淺綠色），標(biāo)志著銅溶膠的形成。
銅納米粒子在氨基化的二氧化硅納米粒子表面的吸附
取0.5mlafsm乙醇分散液，加到5ml銅納米粒子溶液中，并加入一定濃度的聚合物溶液，混勻后靜置2h以上，將其在3000rpm下離心三分鐘，底部出現(xiàn)淺色沉淀，傾出上清液底物分散在5ml二次蒸餾水中備用。
銅/二氧化硅核殼結(jié)構(gòu)納米粒子的制備
劇烈攪拌條件下，依次加入1ml第4步所得溶液和一定濃度的聚乙烯醇（或者苯并三氮唑）溶液，五分鐘后加入thpc水溶液，繼續(xù)攪拌5-15分鐘，溶液顏色逐漸變成淺綠色，表明銅殼初步形成。
上面僅對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化，各種變化均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。