[發明專利]一種水溶性貴金屬納米顆粒的制備方法

有效

• 申請號: 201410147441.4
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103962563A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李峰;張愛勤;劉萌;肖元化;田雅坤
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: B22F9/00
• 分類號: B22F9/00;B82Y40/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;孫詩雨

技術領域

本發明涉及一種貴金屬納米材料的制備方法，屬于化學及材料科學領域。

背景技術

貴金屬納米顆粒材料（noble metal nanoparticles, NMNPs）一般是由粒徑為1～100納米的顆粒組成的材料。由于在該尺度范圍內量子尺寸效應導致材料的能帶結構量子化，納米材料具有與相應大塊材料截然不同的光、電、磁性。因此，與相應的大塊金屬材料相比， NMNPs材料是一類全新的功能材料，可以用來設計新型的化學/生物傳感器、非線性光子器件、催化劑、太陽能電池、生物標記、有機合成與藥物釋放系統等等。近年來，有關NMNPs的研究得到了物理學家，化學家，生物學家和材料學家的廣泛關注，是納米科學與技術研究的熱點之一。

貴金屬納米顆粒研究的基礎是材料的合成與制備。由于納米材料的表面活性強烈依賴于納米材料的尺寸和形貌，貴金屬納米顆粒材料的可控制備是納米研究領域的熱點。如何制備具有特定尺寸、形狀，并且粒度均勻、無團聚的納米顆粒材料，一直是近年來國內外材料學家努力解決的問題。目前研究人員可以通過多種物理、化學和生物的方法合成不同形貌、不同成分及多功能的納米材料。我們通過研究發現，利用具有還原性的生物有機酸如氨基酸和貴金屬鹽反應可以根據需要直接得到具有不同納米結構并修飾生物有機酸的貴金屬納米材料。有關研究開辟了貴金屬納米材料合成的新途徑，得到的材料已經應用于催化有機合成和電化學生物傳感器。

發明內容

本發明的目的是提供一種水溶性貴金屬納米顆粒的制備方法，制備過程簡單、高效、環保。

本發明的技術方案：一種水溶性貴金屬納米顆粒的制備方法：按摩爾比1：0.5~6稱取貴金屬鹽和生物有機酸，在研缽中研磨2分鐘~1小時即得到水溶性貴金屬納米顆粒。

一種水溶性貴金屬納米顆粒的制備方法：按摩爾比1：0.5~6稱取貴金屬鹽和生物有機酸，在研缽中研磨2分鐘~1小時，在溫度為25 ~ 300 ℃的條件下，反應2分鐘~14天，得到水溶性貴金屬納米顆粒。

所得到水溶性貴金屬納米顆粒具有納米雜化結構。

所述貴金屬鹽為氯化鈀、硝酸鈀、醋酸鈀、高氯酸鈀、氯鉑酸、氯鉑酸鹽、氯金酸、氯金酸鹽、硝酸銀或醋酸銀。

所述生物有機酸為氨基酸、葉酸、抗壞血酸或沒食子酸。

本發明的有益效果：（1）經固相研磨可以直接得到穩定的水溶性貴金屬納米顆粒；（2）該方法適用于多種貴金屬包括Pd、Pt、Au、Ag納米顆粒的制備；（3）在一定溫度條件下礦化生長可以得到三維納米雜化結構；（4）可在環境友好的條件下大量制備，方法簡單、有效、易于工業化；（5）本發明方法所得的生物有機酸保護的水溶性貴金屬納米顆粒的粒徑較小，可達2.7nm，具有較高的單分散性。

附圖說明

附圖1為實施例1制備的鈀納米顆粒的TEM圖。

附圖2為實施例9制備的金納米顆粒的TEM圖。

附圖3為實施例12制備的銀納米顆粒的SEM圖。

附圖4為實施例1制備的鈀納米顆粒的XRD圖。

附圖5為實施例12制備的銀納米顆粒的XRD圖。

具體實施方式

實施例1

1）分別稱取醋酸鈀0.1123g，抗壞血酸0.2643g；

2）將上述物質在研缽中混合研磨0.5小時；

3）由2)所得固體混合物加水即得抗壞血酸保護的水溶性鈀納米顆粒，納米粒子平均直徑為2.7 納米；

4) 由2)所得固體混合物在120 ℃礦化生長2小時， 得到具有三維納米雜化結構的水溶性鈀納米顆粒；

5) 由2)所得固體混合物在160 ℃礦化生長1小時，得到具有三維納米雜化結構的水溶性鈀納米顆粒。

實施例2

1）分別稱取醋酸鈀0.1123g，抗壞血酸0.1762g；

2）將上述物質在研缽中混合研磨1小時；

3）由2)所得固體混合物加水即得抗壞血酸保護的水溶性鈀納米顆粒；

4) 由2)所得固體混合物在120 ℃礦化生長5小時，得到具有三維納米雜化結構的水溶性鈀納米顆粒。

實施例3

1）分別稱取醋酸鈀0.1123g，抗壞血酸0.3524g；

2）將上述物質在研缽中混合研磨0.5小時；

3）由2)所得固體混合物室溫下靜置反應5天，加水即得抗壞血酸保護的水溶性鈀納米顆粒；

4) 由2)所得固體混合物在160 ℃礦化生長2小時，得到具有三維納米雜化結構的水溶性鈀納米顆粒。

實施例4