CN113000835A - 一种核壳状液态金属纳米颗粒及利用功率超声制备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核壳状液态金属纳米颗粒及利用功率超声制备的方法，提出一种对液态金属纳米颗粒进行改性以提高其光热性能和光热稳定性的方法。本发明通过曝气辅助超声法可以实现多种单体在液态金属纳米颗粒表面的接枝聚合。对制备的液态金属杂化纳米颗粒在近红外光照射下的光热转换性能和光热稳定性进行探究，在近红外光多次循环照射后，与纯液态金属纳米颗粒相比，改性后的液态金属杂化纳米颗粒的光热转换率和光热稳定性得到有效提高和改善。这种液态金属纳米颗粒的制备及改性方法操作简单，且改性后纳米杂化颗粒光热性能优异，为其在生物医疗领域的应用奠定基础。

Description

一种核壳状液态金属纳米颗粒及利用功率超声制备的方法
技术领域
本发明属于纳米颗粒材料及制备方法，涉及一种核壳状液态金属纳米颗粒及利用功率超声制备的方法，是提高液态金属纳米颗粒光热性能及光热稳定性的方法。具体涉及利用超声化学法进行表面接枝聚合制备具有核壳结构的液态金属纳米颗粒从而提高液态金属纳米颗粒的光热性能及光热稳定性。
背景技术
液态金属(LM)是一种熔点在室温以下或室温左右的金属材料，一般有钫(Fr，27℃)，铯(Cs，28.40℃)，铷(Rb，38.89℃)，汞(Hg，-39℃)，镓(Ga，29.8℃)，但是钫、铯、铷均具有较强的放射性，汞又具有很强的挥发性以及毒性，对人体伤害很大，相比而言，镓基液态金属不仅保持液态金属低粘度，高导热和高导电性等基本属性，而且具有良好的生物相容性、不易挥发，且没有放射性等优点。由于LM表面张力大、尺寸控制性差、表面功能化困难等问题，限制了其应用领域。而液态金属纳米粒子(LMNPs)具有尺寸小、优异的光热转换特性等优点，使其在生物医药领域具有较好的应用前景。然而，表面未修饰的LMNPs由于存在不规则氧化层会大大降低其光热效率，为此，近年来有文献报道采用PDA、黑色素等光热分子对其表面进行修饰，发现可显著提升未修饰LMNPs的光热效率，但受热氧化后不可避免的产生变形和团聚等，致使其在溶剂中稳定性差，光热性能不可逆等问题。因此选择合适的分子和工艺对其进行表面修饰和功能化制备出光热性能稳定、光热转化效率高的LMNPs是目前所面临的挑战。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种核壳状液态金属纳米颗粒及利用功率超声制备的方法，分别以镓基液态金属为基体，通过水浴超声和曝气辅助超声化学法实现LMNPs的表面修饰于功能化，与未修饰LMNPs相比，有效地提高和改善了液态金属杂化纳米颗粒的光热转换率和光热稳定性，为其在生物医疗领域奠定基础。
技术方案
一种核壳状液态金属纳米颗粒，其特征在于由液态金属、刺激响应性聚合物经超声表面接枝制成，液态金属与聚合物的质量百分比为：液态金属的占比在90-99％以上，聚合物的占比为1-10％。
所述聚合物为：聚N-异丙基丙烯酰胺PNIPAM、聚2-甲基-2-丙烯酸-2-2-甲氧基乙氧基乙酯MEO2MA、聚寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯POEGMA，聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯PDEAEMA、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯PDMAEMA中的一种或几种。
所述液态金属为镓铟合金、镓铟锡合金中的一种或几种。
一种利用功率超声制备核壳状液态金属纳米颗粒的方法，其特征在于：所述核壳状液态金属纳米颗粒为增强光热循环稳定性的核壳状液态金属纳米颗粒，制备步骤如下：
步骤1：将液态金属置于盐酸多巴胺溶液中，冰水浴冰温度5-15℃条件下利用水浴式超声机超声30min，离心得到LMNPs@PDA①纳米颗粒；
所述盐酸多巴胺溶液的pH为7-7.5；
步骤2：将LMNPs@PDA①纳米颗粒溶液分散至含惰性气体纳米气泡的具有温度响应性水溶性单体溶液中配置成反应分散液，反应液温度为20-30℃；将超声变幅杆插入反应液并密闭反应体系，向反应分散液中通入惰性气体纳米气泡水除氧，采用超声2min，停止超声1min并保持一直通气的方式对反应液进行间歇循环超声，超声时间为4-60min后，用超纯水洗涤离心三次，冷冻干燥后得到光热稳定性优异的液态金属杂化纳米颗粒，记为LMNPs@PDA①/Polymer；
所述纳米颗粒溶液的浓度为5-30mg/mL；
单体溶液的浓度为1-30mg/mL；
所述超声过程中通入的惰性气体与纳米气泡的气体种类保持一致，气体流速为0.2-0.6L/min。
一种利用功率超声制备核壳状液态金属纳米颗粒的方法，其特征在于：所述核壳状液态金属纳米颗粒为超快光热响应的树莓状液态金属纳米颗粒，制备步骤如下：
步骤1)：将液态金属置于的盐酸多巴胺溶液中，加入乌洛托品，冰水浴冰温度5-15℃条件下利用超声变幅杆插入超声20min，离心得到LMNPs@PDA②纳米颗粒；
所述盐酸多巴胺溶液pH为7.5-8.5；
所述加入的乌洛托品在溶液中的浓度为0.5—5mg/mL；
步骤2)：将LMNPs@PDA②纳米颗粒分散至含纳米气泡的单体溶液中配置成反应分散液，将超声变幅杆插入反应液并密闭反应体系，反应液温度为20-30℃；向反应分散液中通入惰性气体除氧，采用超声2min-停止超声1min(反应分散液中一直通气)的方式对反应液进行间歇循环超声，超声时间为4-60min后，用超纯水洗涤离心三次，冷冻干燥后得到光热性能优异的液态金属杂化纳米颗粒，记为LMNPs@PDA②&Polymer；
所述纳米颗粒溶液的浓度为5-30mg/mL；
单体溶液的浓度为1-30mg/mL；
所述超声过程中通入的惰性气体与纳米气泡的气体种类保持一致，气体流速为0.2-0.6L/min。
所述具有温度响应性水溶性单体为N-异丙基丙烯酰胺NIPAM、2-甲基-2-丙烯酸-2-2-甲氧基乙氧基乙酯MEO2MA、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯OEGMA，甲基丙烯酸二乙氨基乙酯DEAEMA、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯DMAEMA中的一种或几种。
所述惰性气体包括氮气或氩气。
所述超声功率为400-800W。
所述多巴胺溶液的溶剂为水，浓度为0.5-10mg/mL。
所述盐酸多巴胺溶液的浓度为1mg/mL。
有益效果
本发明提出的一种核壳状液态金属纳米颗粒及利用功率超声制备的方法，提出一种对液态金属纳米颗粒进行改性以提高其光热性能和光热稳定性的方法。本发明通过曝气辅助超声法可以实现多种单体在液态金属纳米颗粒表面的接枝聚合。对制备的液态金属杂化纳米颗粒在近红外光照射下的光热转换性能和光热稳定性进行探究，在近红外光多次循环照射后，与纯液态金属纳米颗粒相比，改性后的液态金属杂化纳米颗粒的光热转换率和光热稳定性得到有效提高和改善。这种液态金属纳米颗粒的制备及改性方法操作简单，且改性后纳米杂化颗粒光热性能优异，为其在生物医疗领域的应用奠定基础。
有益效果参附图可知：
图1中：(a)LMNPs@PDA①纳米颗粒TEM图，从图中可以看出，该颗粒形貌规整，颗粒表面PDA层很薄；(b)核壳状LMNPs@PDA①/Polymer纳米颗粒TEM图，从图中可以看出，该颗粒表面有厚度为10-12nm的透明聚合物层；(c)LMNPs@PDA②&Polymer纳米颗粒的TEM图，从图中可以看出，该颗粒表面有厚度为40-50nm的聚合物层，且聚合物壳层中均匀分布尺寸极小的Ga量子点，使得壳层呈现灰黑色；(d)LMNPs@PDA①和核壳状LMNPs@PDA①/Polymer粒径统计图(其中LM为GaInSn合金，Polymer为PNIIPAM)
图2中：分别对10mg/mL的LMNPs、LMNPs@PDA①、LMNPs@PDA①/Polymer、LMNPs@PDA②&Polymer颗粒分散液进行近红外光照射(500mW)，绘制“照射时间-分散液温度”曲线。从图2中可以看出，当近红外光照射时间为20min时，LMNPs@PDA①、LMNPs@PDA①/Polymer、LMNPs@PDA②&Polymer颗粒分散液温度变化明显高于LMNPs分散液和水，说明超声制备的液态金属纳米杂化颗粒光热性能优于纯液态金属纳米颗粒；当近红外光照射时间5min时，可以看出LMNPs@PDA②&Polymer颗粒分散液升温速率最快，具有超快光热响应的特点，分析原因为其聚合物壳层中含有较多Ga量子点，增强了其光热转换效率。(其中LM为GaInSn合金，Polymer为PNIIPAM)
从图3中可以看出，LMNPs@PDA①/PNIPAM分散液光热循环稳定性较LMNPs@PDA①更加稳定，LMNPs@PDA①分散液在经过20个光热循环后(每个循环为光照20分钟，水浴静置10分钟)，光热转换性能有所下降，而LMNPs@PDA①/PNIPAM分散液温度变化不大。这主要是因为LMNPs@PDA①在光热转换过程中逐渐氧化变形，随着近红外光照射时间的延续，光热转换能力会逐渐丧失，而LMNPs@PDA①/PNIPAM表面的PNIPAM聚合物与水分子之间的氢键随温度升高被破坏，聚合物链呈现塌缩状态，聚合物层结构更加紧密，可有效防止纳米颗粒之间因氧化而发生形变，进一步维持其光热性能的稳定。
图4中，对2mg/mL的LMNPs@PDA①和LMNPs@PDA①/PNIPAM分散液进行近红外光照射，通过扫描电镜对照射前后纳米颗粒的形貌进行表征，见图4。从图中可以看出，LMNPs@PDA①杂化颗粒在近红外光照射前形貌规整，随着近红外光照射，LMNPs@PDA①氧化层逐渐破裂，相邻杂化颗粒之间互相连接并在表面出现片状氧化层，这是因为LMNPs@PDA①杂化颗粒的光热效应促使液态金属发生形变，且由于LM表面张力较大，使得相邻的杂化颗粒有所连接；LMNPs@PDA①/PNIPAM杂化颗粒表面形貌随近红外光照射时间没有明显变化，这是因为在近红外光照射条件下LMNPs@PDA①/PNIPAM杂化颗粒分散液温度升高，杂化颗粒表面PNIPAM链塌缩使得PNIPAM包覆层结构更为紧密，避免杂化颗粒的直接接触，因此LMNPs@PDA①/PNIPAM杂化颗粒仍具有较好的分散稳定性和光热稳定性。
附图说明
图1：(a)LMNPs@PDA①的TEM图；(b)核壳状LMNPs@PDA①/Polymer的TEM图；(c)树莓状LMNPs@PDA②&Polymer的TEM图；(d)LMNPs@PDA①和核壳状LMNPs@PDA①/Polymer粒径统计图(其中Polymer为PNIIPAM)
图2：LMNPs、LMNPs@PDA①、LMNPs@PDA①/Polymer、LMNPs@PDA②&Polymer分散液光热转换温度曲；
图3：LMNPs@PDA①和核壳状LMNPs@PDA①/Polymer颗粒分散液光热循环曲线(浓度为2mg/mL，其中Polymer为PNIIPAM)；
图4：分散液被近红外光照射后的LMNPs@PDA①与核壳状LMNPs@PDA①/Polymer颗粒SEM图(其中Polymer为PNIIPAM)
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
一种增强光热循环稳定性的核壳状液态金属纳米颗粒的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
(1)将液态金属置于盐酸多巴胺溶液(1mg/mL)中，冰水浴条件下利用水浴式超声机超声30min，离心得到LMNPs@PDA①纳米颗粒；
(2)将步骤(1)中LMNPs@PDA①纳米颗粒分散至含惰性气体纳米气泡的单体溶液中配置成反应分散液，将超声变幅杆插入反应液并密闭反应体系，向反应分散液中通入惰性气体除氧，采用超声2min-停止超声1min(反应分散液中一直通气)的方式对反应液进行间歇循环超声，超声特定的循环次数后，用超纯水洗涤离心三次，冷冻干燥后得到光热稳定性优异的液态金属杂化纳米颗粒，记为LMNPs@PDA①/Polymer。
在步骤(1)中，液态金属为镓铟合金、镓铟锡合金中的一种或几种。
在步骤(1)中，所述多巴胺溶液溶剂为水，浓度为0.5-10mg/mL，且pH为7-7.5。
在步骤(1)中，超声方式为水浴式超声，超声功率为100-200W，冰水浴温度为5-15℃。
在步骤(1)中，LMNPs@PDA①的粒径范围为200-800nm，其中PDA壳层厚度为2-10nm。
在步骤(2)中，具有温度响应性水溶性单体为N-异丙基丙烯酰胺NIPAM、2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯MEO2MA、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯OEGMA，甲基丙烯酸二乙氨基乙酯DEAEMA、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯DMAEMA中的一种或几种。
在步骤(2)中，溶剂为水和无水乙醇，且水和无水乙醇体积配比为1:0、10:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4。
在步骤(2)中，纳米颗粒浓度为5-30mg/mL，单体浓度为10-50mg/mL。
在步骤(2)中，惰性气体纳米气泡由微纳米气泡发生器制备，种类包括氮气、氩气，尺寸为100-300nm，超声过程中通入的惰性气体与纳米气泡的气体一致，气体流量为0.2-0.6L/min。
在步骤(2)中，超声功率为400-800W，反应液温度为20-30℃。
在步骤(2)中，超声时间为4-60min。
在步骤(2)中，LMNPs@PDA①/Polymer的粒径范围为：50-500nm，聚合物壳层厚度为5-30nm。
一种超快光热响应的树莓状液态金属纳米颗粒制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
(1)将液态金属置于盐酸多巴胺溶液(1mg/mL)中，加入一定量乌洛托品，冰水浴条件下利用超声变幅杆插入超声20min，离心得到LMNPs@PDA②纳米颗粒；
(2)将步骤(1)中LMNPs@PDA②纳米颗粒分散至含纳米气泡的单体溶液中配置成反应分散液，将超声变幅杆插入反应液并密闭反应体系，向反应分散液中通入惰性气体除氧，采用超声2min-停止超声1min(反应分散液中一直通气)的方式对反应液进行间歇循环超声，超声特定的循环次数后，用超纯水洗涤离心三次，冷冻干燥后得到光热性能优异的液态金属杂化纳米颗粒，记为LMNPs@PDA②&Polymer。
在步骤(1)中，液态金属为镓铟合金、镓铟锡合金中的一种或几种。
在步骤(1)中，所述反应溶液溶剂为水，多巴胺浓度为0.5-10mg/mL，乌洛托品浓度为0.5-5mg/mL，溶液pH为7.5-8.5。
在步骤(1)中，超声方式为插入式超声，超声功率为400-800W，冰水浴温度为5-15℃。
在步骤(1)中，LMNPs@PDA②粒径范围为200-600nm，PDA壳层厚度为2-15nm。
在步骤(2)中，具有温度响应性水溶性单体为N-异丙基丙烯酰胺NIPAM、2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯MEO2MA、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯OEGMA，甲基丙烯酸二乙氨基乙酯DEAEMA、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯DMAEMA中的一种或几种。
在步骤(2)中，溶剂为水和无水乙醇，且水和无水乙醇体积配比为1:0、10:1、5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4。
在步骤(2)中，纳米颗粒浓度为5-30mg/mL，单体浓度为10-50mg/mL。
在步骤(2)中，惰性气体纳米气泡由微纳米气泡发生器制备，种类包括氮气、氩气，尺寸为100-300nm，超声过程中通入的惰性气体与纳米气泡的气体一致，气体流量为0.2-0.6L/min。
在步骤(2)中，超声功率为400-800W，反应液温度为20-30℃。
在步骤(2)中，超声时间为4-60min。
在步骤(2)中，LMNPs@PDA②&Polymer粒径范围为：50-300nm，聚合物壳层厚度为10-70nm。
实施例1：
向20mL玻璃瓶中加入300mg镓铟锡合金(Ga66.5％，In20.5％，Sn13％，mp12℃)，然后加入10mL去离子水和10mg盐酸多巴胺，将玻璃瓶置于水浴式超声机中超声30min，其中超声频率为40kHz，超声功率为150W，冰水浴温度为10±5℃，将分散液用去离子水反复洗涤离心三次，即得到LMNPs@PDA①纳米颗粒，将LMNPs@PDA①纳米颗粒配置成分散液倒入双层夹套玻璃反应器并加去离子水至40mL，后向其中加入20mL无水乙醇和900mg的NIPAM单体，搅拌至单体溶解完全，利用微纳米气泡发生器鼓入氮气。将超声变幅杆从橡胶盖口插入双层夹套玻璃反应器，随后将连有曝气石的橡胶管从橡胶盖口插入玻璃反应器中并连接气体流量计，另有一橡胶管一端插入橡胶盖口且另一端放置于有水的烧杯中(液面以下)，将双层夹套玻璃反应器与循环水泵构建成闭合水路，作为整个反应过程中的冷却水循环装置，反应控温在25±5℃。反应前曝气石插入反应液液面以下，通氮气速率为0.45L/min，通气10分钟后，调整曝气石位于反应液液面以上通气2min，随后采用超声2min-停止超声1min(一直通气)的方式，对反应液进行超声辐照30min，后将反应液用去离子水洗涤离心反复三次，冷冻干燥，即得到LMNPs@PDA①/PNIPAM杂化颗粒。超声功率为500W，超声频率为20kHz。
实施例2：
向20mL玻璃瓶中加入200mg镓铟合金(Ga75.5％，In24.5％，mp15.7℃)，然后加入10mL去离子水和15mg盐酸多巴胺，将玻璃瓶置于水浴式超声机中超声30min，其中超声频率为40kHz，超声功率为150W，冰水浴温度为10±5℃，将分散液用去离子水反复洗涤离心三次，即得到LMNPs@PDA①纳米颗粒，将LMNPs@PDA①纳米颗粒配置成分散液倒入双层夹套玻璃反应器并加去离子水至30mL，后向其中加入30mL无水乙醇和2g的DEAEMA单体，搅拌至单体溶解完全，利用微纳米气泡发生器鼓入氩气。将超声变幅杆从橡胶盖口插入双层夹套玻璃反应器，随后将连有曝气石的橡胶管从橡胶盖口插入玻璃反应器中并连接气体流量计，另有一橡胶管一端插入橡胶盖口且另一端放置于有水的烧杯中(液面以下)，将双层夹套玻璃反应器与循环水泵构建成闭合水路，作为整个反应过程中的冷却水循环装置，反应控温在25±5℃。反应前曝气石插入反应液液面以下，通氩气速率为0.4L/min，通气10分钟后，调整曝气石位于反应液液面以上通气2min，随后采用超声2min-停止超声1min(一直通气)的方式，对反应液进行超声辐照40min，后将反应液用去离子水洗涤离心反复三次，冷冻干燥，即得到LMNPs@PDA①/PDEAEMA杂化颗粒。超声功率为700W，超声频率为20kHz。
实施例3：
向20mL玻璃瓶中加入200mg镓铟合金(Ga75.5％，In24.5％，mp15.7℃)，然后加入10mL去离子水和20mg盐酸多巴胺，将玻璃瓶置于水浴式超声机中超声30min，其中超声频率为40kHz，超声功率为150W，冰水浴温度为10±5℃，将分散液用去离子水反复洗涤离心三次，即得到LMNPs@PDA①纳米颗粒，将LMNPs@PDA①纳米颗粒配置成分散液倒入双层夹套玻璃反应器并加去离子水至45mL，后向其中加入15mL无水乙醇、1.9g的MEO2MA单体和0.1gOEGMA单体，搅拌至单体溶解完全，利用微纳米气泡发生器鼓入氩气。将超声变幅杆从橡胶盖口插入双层夹套玻璃反应器，随后将连有曝气石的橡胶管从橡胶盖口插入玻璃反应器中并连接气体流量计，另有一橡胶管一端插入橡胶盖口且另一端放置于有水的烧杯中(液面以下)，将双层夹套玻璃反应器与循环水泵构建成闭合水路，作为整个反应过程中的冷却水循环装置，反应控温在25±5℃。反应前曝气石插入反应液液面以下，通氩气速率为0.4L/min，通气10分钟后，调整曝气石位于反应液液面以上通气2min，随后采用超声2min-停止超声1min(一直通气)的方式，对反应液进行超声辐照40min，后将反应液用去离子水洗涤离心反复三次，冷冻干燥，即得到LMNPs@PDA①/PMEO2MA-co-OEGMA杂化颗粒。超声功率为700W，超声频率为20kHz。
实施例4：
向20mL玻璃瓶中加入300mg镓铟合金(Ga75.5％，In24.5％，mp15.7℃)，然后加入10mL去离子水、15mg盐酸多巴胺和10mg乌洛托品，将超声杆置于玻璃瓶中液面以下超声20min，其中超声频率为20kHz，超声功率为500W，冰水浴温度为10±5℃，将分散液用去离子水反复洗涤离心三次，即得到LMNPs@PDA②纳米颗粒，将LMNPs@PDA②纳米颗粒配置成分散液倒入双层夹套玻璃反应器并加去离子水至30mL，后向其中加入30mL无水乙醇和1g的NIPAM单体，搅拌至单体溶解完全，利用微纳米气泡发生器鼓入氮气。将超声变幅杆从橡胶盖口插入双层夹套玻璃反应器，随后将连有曝气石的橡胶管从橡胶盖口插入玻璃反应器中并连接气体流量计，另有一橡胶管一端插入橡胶盖口且另一端放置于有水的烧杯中(液面以下)，将双层夹套玻璃反应器与循环水泵构建成闭合水路，作为整个反应过程中的冷却水循环装置，反应控温在25±5℃。反应前曝气石插入反应液液面以下，通氮气速率为0.5L/min，通气10分钟后，调整曝气石位于反应液液面以上通气2min，随后采用超声2min-停止超声1min(一直通气)的方式，对反应液进行超声辐照20min，后将反应液用去离子水洗涤离心反复三次，冷冻干燥，即得到LMNPs@PDA②&PNIPAM杂化颗粒。超声功率为500W，超声频率为20kHz。

Claims (10)

1.一种核壳状液态金属纳米颗粒，其特征在于由液态金属、刺激响应性聚合物经超声表面接枝制成，液态金属与聚合物的质量百分比为：液态金属的占比在90-99％以上，聚合物的占比为1-10％。
2.根据权利要求1所述的核壳状液态金属纳米颗粒，其特征在于：所述聚合物为：聚N-异丙基丙烯酰胺PNIPAM、聚2-甲基-2-丙烯酸-2-2-甲氧基乙氧基乙酯MEO2MA、聚寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯POEGMA，聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯PDEAEMA、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯PDMAEMA中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的核壳状液态金属纳米颗粒，其特征在于：所述液态金属为镓铟合金、镓铟锡合金中的一种或几种。
4.一种利用功率超声制备权利要求1～3所述任一项核壳状液态金属纳米颗粒的方法，其特征在于：所述核壳状液态金属纳米颗粒为增强光热循环稳定性的核壳状液态金属纳米颗粒，制备步骤如下：
步骤1：将液态金属置于盐酸多巴胺溶液中，冰水浴冰温度5-15℃条件下利用水浴式超声机超声30min，离心得到LMNPs@PDA①纳米颗粒；
所述盐酸多巴胺溶液的pH为7-7.5；
步骤2：将LMNPs@PDA①纳米颗粒溶液分散至含惰性气体纳米气泡的具有温度响应性水溶性单体溶液中配置成反应分散液，反应液温度为20-30℃；将超声变幅杆插入反应液并密闭反应体系，向反应分散液中通入惰性气体纳米气泡水除氧，采用超声2min，停止超声1min并保持一直通气的方式对反应液进行间歇循环超声，超声时间为4-60min后，用超纯水洗涤离心三次，冷冻干燥后得到光热稳定性优异的液态金属杂化纳米颗粒，记为LMNPs@PDA①/Polymer；
所述纳米颗粒溶液的浓度为5-30mg/mL；
单体溶液的浓度为1-30mg/mL；
所述超声过程中通入的惰性气体与纳米气泡的气体种类保持一致，气体流速为0.2-0.6L/min。
5.一种利用功率超声制备权利要求1～3所述任一项核壳状液态金属纳米颗粒的方法，其特征在于：所述核壳状液态金属纳米颗粒为超快光热响应的树莓状液态金属纳米颗粒，制备步骤如下：
步骤1)：将液态金属置于的盐酸多巴胺溶液中，加入乌洛托品，冰水浴冰温度5-15℃条件下利用超声变幅杆插入超声20min，离心得到LMNPs@PDA②纳米颗粒；
所述盐酸多巴胺溶液pH为7.5-8.5；
所述加入的乌洛托品在溶液中的浓度为0.5—5mg/mL；
步骤2)：将LMNPs@PDA②纳米颗粒分散至含纳米气泡的单体溶液中配置成反应分散液，将超声变幅杆插入反应液并密闭反应体系，反应液温度为20-30℃；向反应分散液中通入惰性气体除氧，采用超声2min-停止超声1min(反应分散液中一直通气)的方式对反应液进行间歇循环超声，超声时间为4-60min后，用超纯水洗涤离心三次，冷冻干燥后得到光热性能优异的液态金属杂化纳米颗粒，记为LMNPs@PDA②&Polymer；
所述纳米颗粒溶液的浓度为5-30mg/mL；
单体溶液的浓度为1-30mg/mL；
所述超声过程中通入的惰性气体与纳米气泡的气体种类保持一致，气体流速为0.2-0.6L/min。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述具有温度响应性水溶性单体为N-异丙基丙烯酰胺NIPAM、2-甲基-2-丙烯酸-2-2-甲氧基乙氧基乙酯MEO2MA、寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯OEGMA，甲基丙烯酸二乙氨基乙酯DEAEMA、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯DMAEMA中的一种或几种。
7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述惰性气体包括氮气或氩气。
8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述超声功率为400-800W。
9.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述多巴胺溶液的溶剂为水，浓度为0.5-10mg/mL。
10.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述盐酸多巴胺溶液的浓度为1mg/mL。
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