Synthesis of Aluminum Nanoparticles@Polymer Core-shell Nanostructures by Surface-initiated Polymerization

doi:10.7503/cjcu20220367

Abstract

Abstract:

Core-shell structured aluminum nanoparticles（Al NPs） grafted with poly（methyl methacrylate）（PMMA） were successfully prepared by the surface-initiated atom transfer radical polymerization of methyl methacrylate（MMA）. The Al NPs were modified by the surface initiator which was synthesized by the condensation reaction between （3-aminopropyl） trimethoxysilane and α-bromoisobutyryl bromide. The initiator was bonded to the Al NPs surface by the reaction of hydrolysable group of the organosilane with hydroxyl of alumina and initiated the atom transfer radical polymerization of MMA. Fourier transform infrared spectroscopy（FTIR） and ¹H nuclear magnetic resonance（¹H NMR） spectra confirmed the successfully grafting of initiator and PMMA on the surface of Al NPs. Transmission electron microscopy（TEM） images showed that Al NPs were completely coated by a uniform polymer shell with a thickness of about 15 nm. Moreover， dynamic light scattering（DLS） was used to further reveal the effect of polymerization time and the monomer concentration on the hydrodynamic diameter（D_h） of Al NP@PMMA core-shell structures. The D_hof Al NP@PMMA can be remarkably elevated by the extension of polymerization time or increase of monomer concentration.

Key words: Aluminum nanoparticles, Surface initiation, Polymer grafted nanoparticles, Core-shell structure

CLC Number:

O631

TrendMD:

TAO Xingfu, HAN Chenglong, YANG Yang, LIU Kun. Synthesis of Aluminum Nanoparticles@Polymer Core-shell Nanostructures by Surface-initiated Polymerization[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(10): 20220367.

Figures/Tables 5

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