[發明專利]一種薄片型金屬納米顆粒的提取方法

有效

• 申請號: 201110379953.X
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102416469A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 張彤;汪魯寧;張曉陽;李若舟;李威
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種薄片型金屬納米顆粒的提取方法。

背景技術

金屬納米顆粒是指由直徑在納米量級的金屬顆粒（晶粒）。由于金屬納米顆粒形成的薄膜具有高的比表面積、高活性、特殊的物性等已成為納米材料研究的一個十分重要的前沿領域。相對而言，金屬納米顆粒的提純提取技術在納米薄膜的研究中始終占據了舉足輕重的地位，并且隨著制備技術的發展和超晶格與量子點概念、能帶系統工程等的提出，得到了巨大的發展。

目前，納米顆粒提取的方法主要有激光轟擊法、重鉻酸鉀氧化法、氧化氣化法提純等，而金屬納米顆粒的提取提純的方法更是鳳毛麟角，多是在溶液中離心等物理方法。這些方法往往需要特殊的制備設備、復雜的制備工藝及真空、高溫等制備條件，而且效率較低，在復雜結構襯底表面制備納米薄膜則更加困難。

因此，開發一種方便、快捷的金屬納米顆粒的提取方法是很有必要的。本發明提供了一種極具應用前景的新型、清潔、高效的金屬納米顆粒的提取方法。

發明內容

技術問題：?本發明的目的是提供一種薄片型金屬納米顆粒的提取方法，該制備方法較為簡單、快捷且對實驗條件要求很低，不需要復雜的儀器設備。

技術方案：本發明提供的一種薄片型金屬納米顆粒的提取方法包括：將含有不同形狀的金屬納米顆粒懸濁液和有機溶劑相混合，加入相轉移催化劑，劇烈震蕩后靜止分層，水層顏色發生明顯變化并在兩相液面形成一層純化后的薄片型金屬納米顆粒。

所述的金屬納米顆粒為水基中金屬納米顆粒。

所述有機溶劑為環酮類與水互不相容之溶劑。

所述的相轉移催化劑為季銨鹽類相轉移催化劑。

有益效果：本發明與現有的技術相比具有以下的優點：

1、本發明所提出的一種薄片型金屬納米顆粒的提取方法，可作為金屬納米顆粒提純的一種新方法，也可廣泛地應用于金屬納米薄膜的制備領域。

2、傳統物理、化學方法所得的純化的金屬納米顆粒一般需要幾小時甚至幾天才能完成。本發明使用相轉移催化劑對金屬納米顆粒進行提取，使得金屬納米純化較快，在30秒內即可完成。

3、本方法是一種在互不相容的有機-無機溶液界面進行提純的方法，即提純后所得的金屬納米顆粒是在液體內部自發形成的，使得提純的過程完全處于無塵環境中。

4、應用本方法所提取的金屬納米顆粒具有非常好的重復性。在無機-有機界面處出現純化顆粒后，既使機械震蕩使薄膜破壞，只需要靜置少量時間，純化顆粒又會再次出現在界面處。

5、應用本方法所得到的純化金屬納米顆粒可在極短的時間內自組裝成單層或多層金屬納米薄膜，制備工藝簡單、環保，便于實際操作。

具體實施方式

以下將詳細說明本實施例薄片型金屬納米顆粒的提取方法。

本實施例薄片型金屬納米顆粒的提取方法法主要包括以下步驟：

步驟（一），取一定量的有機溶液，加入含有不同形狀的金屬納米顆粒懸濁液。所述的金屬納米顆粒懸濁液是將金屬納米顆粒配制成質量分數為0.0025%-0.0045%的水溶液。

步驟（二），加入少量相轉移催化劑。

相轉移催化劑為季銨鹽類催化劑。所加入的相轉移催化劑在有機相中的物質的量濃度為：0.01-0.08mol/L。

步驟（三），劇烈震蕩，靜置片刻，在兩相界面處形成一層或多層提純后的金屬納米顆粒聚集層。

實驗一：

（1）?取?1ml環戊酮，加入1?ml銀納米顆粒懸濁液，此懸濁液中含有球形、三角板型、六邊薄片型銀納米顆粒；

（2）?向上述混合溶液中加入0.00806g季銨鹽相轉移催化劑，并劇烈震蕩使固體全部溶解；

（3）?靜置約10秒后兩相分層，水溶液顏色明顯變淺，在兩相界面處形成一層純化的薄片型銀納米顆粒聚集層；

（4）?將上、下兩層溶劑棄去，待殘留溶劑揮發干后，即得到較純凈的薄片型金屬納米顆粒。

實驗二：

（1）?取?1ml環戊酮，加入1?ml金納米顆粒懸濁液，此懸濁液中含有球形、薄片型金納米顆粒；

（2）?向上述混合溶液中加入0.00806g季銨鹽相轉移催化劑，并劇烈震蕩使固體全部溶解；

（3）?靜置約15秒后兩相分層，水溶液顏色明顯變淺，在兩相界面處形成一層純化的薄片型金納米顆粒聚集層；

（4）?將上、下兩層溶劑棄去，待殘留溶劑揮發干后，即得到較純凈的薄片型金屬納米顆粒。