[發明專利]多重刺激響應性金納米粒子的光化學制備方法

無效

• 申請號: 200910197194.8
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN101664811A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 溫延娜;姜學松;劉睿;印杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: B22F9/30
• 分類號: B22F9/30
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

技術領域

本發明涉及一種多重刺激響應性金納米粒子的光化學制備方法，屬于光化學技術領域。

背景技術

金屬納米粒子由于其獨特的物理化學性質和在生物傳感器、光電子納米器件以及異相催化劑等方面的潛在應用而受到了廣泛的關注。在受到不同外界環境刺激或者聚集態結構改變時，金屬納米粒子的光電性質的變化可以很容易地被檢測出來，因此在傳感器和生物探測器以及藥物緩釋等領域有潛在的應用價值。近些年來，刺激響應性的金納米粒子的制備受到了很多研究者的關注。其中，熱響應和pH響應是研究的最多的。多數采用ATRP(原子轉移自由基聚合)、RAFT(可逆加成斷裂鏈轉移聚合)等方法對金納米粒子表面進行修飾，在其表面接上具有溫度響應性和pH值響應性的聚合物刷子從而使得金納米粒子具有刺激響應性。一般用到的溫敏性的聚合物為聚異丙基丙烯酰或其共聚物，pH響應的多為聚乙烯基吡咯烷酮等含胺的聚合物。這些制備方法通常反應條件比較苛刻，后處理也比較繁瑣，而且需要大量有機溶劑，污染環境。

光化學方法制備金屬納米粒子具有許多優點，例如高反應活性、粒子尺寸容易控制等(Han，M.Y.；Quek.C.H.Langmuir，2000，16，362-367)。但是常用的光化學方法制備納米粒子一般也需要大量的有機溶劑，同樣存在環境污染問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種多重刺激響應性金納米粒子的光化學制備方法，方法簡單易行，反應可控，制得的金納米粒子具有溫度響應性和pH值響應性。

為實現上述目的，本發明用水溶性光引發劑和具有刺激響應性的水溶性聚醚胺通過光化學方法制備金納米粒子。本發明將含巰基的水溶性聚醚胺、雙親性高分子米嗤酮光引發劑(APMK)和氯金酸以一定比例溶解于水中，通入氮氣后在紫外光照射下形成分布比較均勻的具有多重刺激響應性的金納米粒子。

本發明金納米粒子的具體制備方法如下：

首先將聚醚胺和氯金酸在pH6.0-8.0的水中完全溶解，然后加入含有APMK的同樣pH值的水溶液，混合均勻，混合溶液中氯金酸的濃度為0.1-50mmol/L，聚醚胺的濃度為0.5-100mmol/L，APMK的濃度為0.1-50mmol/L。將混合溶液通氮氣10-60min，然后在波長為365nm，光強為1-50mW/cm²紫外燈下照射30-300min，得到金納米粒子溶液。將金納米粒子溶液調至pH10-12，然后升溫至40-50℃，離心，水洗，乙醇沖洗，自然晾干，得到具有多重刺激響應性的金納米粒子。

本發明中使用的雙親性高分子米嗤酮光引發劑APMK，其重復結構單元如下：

其中：n＝1-200；m＝3-20；X為二元叔胺基團，選自

或

其中：y＝1-18；R₁為含有1-3個碳原子的烷基。

本發明中使用的聚醚胺，其重復結構單元如下：

其中：a＝5-20，b＝15-40，c＝0-5，d＝2-8，x＝2-30，x∶y＝1∶1。

本發明采用水作溶劑，聚醚胺為刺激響應性聚合物，少量的光引發劑APMK作為光催化劑，通過簡單的混合，在紫外光照射下即可獲得粒徑分布比較均勻的金納米粒子溶液。整個制備過程無有毒物質產生，是一種符合環保的合成方法。由于含巰基的聚醚胺為具有溫度響應性和pH響應性的聚合物，表面被聚醚胺包覆的金納米粒子也具有溫度響應性和pH值響應性，同時還具有兩親性，可以溶于多種極性和非極性溶劑。本發明制備方法簡單易行、可控，同時解決了使用有機溶劑污染環境的問題，而且避免了繁瑣的后處理過程。

附圖說明

圖1是實施例1得到的金納米粒子的透射電鏡圖。

圖2是實施例1得到的金納米粒子分散在pH7.0水溶液中不同溫度的動態光散射圖。

圖3是實施例1得到的金納米粒子分散在不同pH值水溶液中的動態光散射圖。

具體實施方式

以下通過具體的實施例對本發明的技術方案作進一步描述。以下實施例不構成對本發明的限定。

實施例1