[發明專利]發熒光金納米粒子的制備方法

無效

• 申請號: 200610104917.1
• 申請日: 2006-11-11
• 公開（公告）號: CN101177609A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 陳建敏;萬宏啟;周惠娣;陳磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C09K11/58
• 分類號: C09K11/58
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司
• 代理人: 方曉佳

技術領域

本發明涉及一種穩定的有機單分子層保護的發熒光金納米粒子的制備方法。

背景技術

金納米級材料由于具有尺寸小，比表面積大及量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等特點，使之在光、電、磁及化學等方面展現了新奇的特性，因此近年來有關對金納米材料的制備、性能及應用的研究在國內外一直受到廣泛的關注。金納米粒子的制備方法很多，其中有機單分子層保護的納米顆粒(MPC)不同于傳統膠體和用其它方法制備的納米顆粒，它通常是用有機小分子作為配體，凝聚相與有機小分子通過共價或非共價鍵組裝形成的超分子體系，其中各組分的性質基本不受影響。MPC可以從溶劑中反復分離和分散，不會產生不可逆的團聚和分解。目前有機單分子層保護納米顆粒(MPC)主要集中在金及銀的納米顆粒，這主要是由于金納米粒子在催化、電子與光學器件、生物技術等多個領域有著廣泛的應用。以催化領域為例，當金納米粒子小于10nm時，其催化活性比較大金納米粒子大大提高，對很多氧化還原反應表現出極高的催化性能。通常有機單分子層保護金屬(金、銀)納米粒子的制備方法主要是通過相轉移，即水溶性的金屬離子通過相轉移進入非極性有機溶劑，然后在含有保護劑的非極性有機相進行還原制得，其條件苛刻且產率較低。

發明內容

本發明的目的在于克服以往金納米粒子制備技術中存在條件苛刻、產率較低的不足，提供一種工藝簡單、較高產率的穩定的金屬納米粒子的制備方法。

本發明可通過如下措施來實現：

我們的方法是先在水相中在檸檬酸鈉的保護下還原金納米粒子，然后用具有發熒光性能的N，N’二烷基二硫代甲酸烷基芴(DADTCC_nF)有機配體把金納米粒子從水相中轉移到油相中，從而賦予金納米粒子熒光性能，轉移效率很高，幾乎為100％。實驗證明所合成的金納米粒子具有很強的熒光性能。

一種發熒光金納米粒子的制備方法，其特征在于該方法具體包括以下步驟：

A、將氯金酸與檸檬酸鈉溶解于水中，加入硼氫化鈉，室溫攪拌反應1-4小時，制備出金納米粒子水溶膠；然后加入有機配體的乙醇溶液，2-5分鐘后加入三氯甲烷，攪拌5-10分鐘，分層；有機配體選自帶有發熒光基團的N，N’二烷基二硫代甲酸烷基芴；

B、分出有機層，用乙醇洗滌，真空蒸出三氯甲烷，真空烘干，得黑色固體即為N，N’二烷基二硫代甲酸烷基芴修飾的金納米粒子復合物。

本發明中N，N’二烷基二硫代甲酸烷基芴的結構式為

其中R₁為C₄-C₈的烷基或芳基，n＝4，6，8。

本發明中氯金酸與檸檬酸鈉的摩爾比為1∶1～2。

本發明中氯金酸與和硼氫化鈉的摩爾比為1∶5～20。

本發明中氯金酸與有機配體的摩爾比為1∶0.5～3。

本制備方法具有原料易得，工藝簡單，無需加熱，高效快速，產率高等特點；所制備的金納米粒子粒徑小(4-30nm)、分布均勻，通過碳-硫雙鍵中硫原子在金納米粒子表面的配位吸附，能穩定分散于多種極性和非極性有機溶劑中；實驗證明所合成的金納米粒子具有很強的熒光性能，從而使之在納米電子、光電子器件、光學和磁學材料等領域具有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1為金納米粒子水溶膠(a)和N，N’二丁基二硫代甲酸辛基芴(DBDTCC₈F)修飾金納米粒子(b)的紫外可見光譜。

圖2為N，N’二丁基二硫代甲酸辛基芴(DBDTCC₈F)修飾金納米粒子的透射電子顯微照片。可以看到，所制備的納米顆粒粒徑均勻，直徑為4-10nm，由我們所用配體修飾的金納米粒子出現了自組裝結構，其中標尺長度為100nm。

圖3為N，N’二丁基二硫代甲酸辛基芴(DBDTCC₈F)(a)及其修飾金納米粒子(b)的熒光光譜。

具體實施方式

為了更好的理解本發明，通過實施例進行說明。

實施例1：

取20ml氯金酸水溶液(1mM)加入0.2ml檸檬酸鈉水溶液(112mM)，滴加38.8mM硼氫化鈉水溶液1.5ml，室溫攪拌反應1小時；然后加入20ml

N，N’二丁基二硫代甲酸辛基芴(DBDTCC₈F)的乙醇溶液(1mM)，2分鐘后加入20ml三氯甲烷，攪拌5分鐘，分層。分出有機層，大量乙醇洗滌，真空蒸出三氯甲烷，真空烘干，得黑色固體即為DBDTCC₈F修飾的金納米粒子復合物。