[發(fā)明專利]種子中介法制備具有海膽狀結構金納米粒子的方法

有效

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• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN102328093A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 張皓;李晶;吳杰;楊柏
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張景林;劉喜生

技術領域

本發(fā)明屬于金屬納米粒子制備技術領域，具體涉及一種通過種子中介法制備具有海膽狀結構的穩(wěn)定金納米粒子的制備方法。

背景技術

金納米粒子由于其特殊的光電性質，催化性質，表面增強拉曼光譜以及生物應用得到人們越來越多的關注，人們逐步探索納米粒子的制備方法，特別是金納米粒子的尺寸、形貌、組成等的控制。近來的研究表明，金或銀納米粒子的局部等離子(LSPR)峰的數(shù)目和位置，以及SERS的有效光譜范圍，都強烈的依賴于它們的尺寸和形貌。各向異性的粒子比球形粒子具有更好的SERS性質和催化性質，因此近年來非球形粒子成為了研究的焦點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是提供一種制備穩(wěn)定的海膽狀金納米粒子的方法。包括以下步驟：1，加熱檸檬酸鈉還原HAuCl₄制備球形金種子；2，將HAuCl₄、球形金種子和還原劑檸檬酸鈉、對苯二酚混合，在生長溶液中球形種子快速生長成為海膽狀結構的金納米粒子。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：本發(fā)明采用種子中介法在生長溶液中，通過雙還原劑檸檬酸鈉和對苯二酚分步將Au³⁺還原為Au⁰。Au⁰快速地特異性沉積在金種子活性晶面，海膽狀納米粒子得以形成。然后通過調節(jié)各種反應試劑的投料比，從而可控調節(jié)粒子的尺寸和形貌，粒徑可以在55～200nm范圍可控調節(jié)。

各向異性粒子的生長一般是由動力學控制，熱力學不穩(wěn)定，這就阻礙了納米粒子的近一步應用，我們發(fā)明的方法所制備的海膽狀金納米粒子具有良好穩(wěn)定性，可在生長溶液中存放10多天而不會產生形貌的改變，就很大程度提高了粒子的應用范圍。

具體來說，本發(fā)明步驟如下：

1、制備金種子溶液

將體積為50～100uL的100mM?HAuCl₄水溶液加入到30mL水中，在攪拌條件下加熱至沸騰，然后立即向溶液中加入體積為500～1000uL的1w/v％的弱還原劑(檸檬酸鈉、維生素C、草酸、葡萄糖)水溶液，反應3～5分鐘后溶液變成酒紅色，停止加熱，冷卻至室溫；

2、制備海膽狀金納米粒子

將體積為10～50uL的100mM?HAuCl₄水溶液加入到9.4～10mL水中，向其中加入步驟1制備的體積為10～400uL的金種子溶液；混合均勻后，加入體積為11uL～88uL的1w/v％的檸檬酸鈉水溶液，隨即加入體積為100uL～1000

uL的33mM苯酚或其衍生物(苯酚、對苯二酚或鄰苯二酚)，攪拌30～50分鐘后停止反應，即制備得到海膽狀金納米粒子溶液。

本發(fā)明采用種子中介法合成出海膽狀金納米粒子，實驗步驟簡單，粒子尺寸可控，穩(wěn)定性好，其在催化和表面增強拉曼光譜具有潛在的應用。

附圖說明

圖1(a)：實施例1，生長溶液中加入25uL?HAuCl₄，15uL金種子，100uL對苯二酚水溶液，反應30分鐘的紫外吸收光譜；

圖1(b)：實施例1，生長溶液中加入25uL?HAuCl₄，15uL金種子，100uL對苯二酚水溶液，反應30分鐘的透射電鏡照片；

圖2(a)：實施例2，生長溶液中加入25uL?HAuCl₄，50uL金種子，150uL對苯二酚水溶液，反應30分鐘的紫外吸收光譜；

圖2(b)：實施例2，生長溶液中加入25uL?HAuCl₄，50uL金種子，150uL對苯二酚水溶液，反應30分鐘的透射電鏡照片；

圖3(a)：實施例3，生長溶液中加入25uL?HAuCl₄，50uL金種子，500uL對苯二酚水溶液，反應30分鐘的紫外吸收光譜；

圖3(b)：實施例3，生長溶液中加入25uL?HAuCl₄，50uL金種子，500uL對苯二酚水溶液，反應30分鐘的透射電鏡照片；

圖4(a)：實施例4，生長溶液中加入25uL?HAuCl₄，50uL金種子，1000uL對苯二酚水溶液，反應30分鐘的紫外吸收光譜；

圖4(b)：實施例4，生長溶液中加入25uL?HAuCl₄，50uL金種子，1000uL對苯二酚水溶液，反應30分鐘的透射電鏡照片；