[發明專利]一種利用甘蔗提取液制備金銀合金納米顆粒的方法

有效

• 申請號: 201410643325.1
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104368824A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 孫麗;章立新;蘇文獻;魏中;劉婧楠;張超;劉峰
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;馬文峰

技術領域

本發明屬于納米材料制備技術領域，具體涉及一種利用甘蔗提取液制備金銀合金納米顆粒的方法。

背景技術

金銀合金納米顆粒因金和銀元素具有好的生物相容性和強烈的協同作用，在光學和催化方面均表現出了卓越的性能。首先，在光學方面，金銀合金納米顆粒因其具有表面等離子共振性能被應用于醫學造影，生物標記和癌癥熱療等生物醫學領域，對醫療健康事業的發展都有劃時代的意義。其次，在催化方面，金銀合金納米顆粒表現出了高的一氧化碳低溫催化活性，并且其活性明顯優于單金屬金納米顆粒和單金屬銀納米顆粒。在汽車尾氣凈化和礦石燃料燃燒過程中，若添加高低溫活性的一氧化碳催化劑，不僅可以大大降低溫室效應，而且可以減少PM2.5的排放量，有利于環境保護。可見，金銀合金納米材料存在廣泛的應用空間，具有很高的研究價值。

傳統的金銀合金納米顆粒的制備方法可以概括為物理法和化學法。

物理法需要大量的能耗，對設備的要求較高。

化學法是應用較為普遍也是較為成熟的一種方法，在燒瓶里完成，對設備依賴性小，成本較低。然而，化學法通常離不開強還原劑例如硫醇類來實現金離子和銀離子的還原，完成金銀合金納米顆粒的制備。強還原劑的使用不僅會對環境造成一定的污染，而且很難從納米顆粒表面去除。大量化學試劑的殘留將嚴重影響金銀合金納米顆粒在光學和催化領域的應用。

利用植物合成納米材料因其良好的環境效應以及制備出的綠色產品具有廣泛的應用空間而引起了關注。目前，出現了一些利用植物提取液來制備金銀合金納米顆粒的方法，如分別利用側柏葉水提液和苦楝葉提取液制取金銀合金納米顆粒。然而，現有利用植物提取液來制備金銀合金納米顆粒的方法均需在添加堿性化學助劑的情況下完成，因此存在一定的環境污染，并且相對于傳統化學制備方法，植物合成的原料成本較高，合成的金銀合金納米顆粒均勻性差，分散性不好。

進一步，目前公開的專利中，尚無利用甘蔗提取液作為還原劑、保護劑，在不加任何化學試劑的情況下合成金銀合金納米顆粒的報道。甘蔗作為一種經濟性作物，分布廣泛，價格低廉，以甘蔗提取液作為還原劑來制備金銀合金，成本較低，適合規模化生產。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述的利用其他植物提取液來制備金銀合金納米顆粒過程中存在的環境污染、制備成本高、所得的金銀合金納米顆粒分散性差等技術問題而提供一種利用甘蔗提取液制備金銀合金納米顆粒的方法。該制備方法不添加任何化學試劑，因此制備過程環保，所得的金銀合金納米顆粒具有粒徑尺寸小，分散性好，且等離子共振信號明顯等特點。

本發明的技術原理

甘蔗提取液作為還原劑、保護劑，分別將氯金酸中的金離子和硝酸銀中的銀離子同時還原成金原子和銀原子，金原子與銀原子通過金屬鍵結合，形成金銀合金納米顆粒。

本發明的技術方案

一種利用甘蔗提取液制備金銀合金納米顆粒的方法，具體包括?如下步驟：

（1）、將甘蔗去皮、榨汁、過濾、所得的濾液控制轉速為8000rpm離心10min，所得上清液即為甘蔗提取液；

（2）、將氯金酸水溶液和硝酸銀水溶液進行混合，以200rpm的轉速磁力攪拌2min得到混合液,混合液中金離子與銀離子的摩爾比為1:10-20；

所述的氯金酸水溶液的濃度優選為0.1M;

所述的硝酸銀水溶液的濃度優選為0.01M;

（3）、將甘蔗提取液10min內加熱至沸騰，將步驟（2）所得的混合液加入到沸騰的甘蔗提取液中，保持沸騰狀態下反應10-30min，反應結束，所得的反應液控制轉速為8000rpm離心10min，所得的沉淀控制溫度為40-50℃下干燥10min，即得金銀合金納米顆粒；

步驟（2）所得的混合液的用量，按混合液中金離子：甘蔗提取液為1mol:10000L的比例計算。

上述所得的金銀合金納米顆粒的吸收峰在445-520nm，且所得的金銀合金納米顆粒的顆粒均勻，分散性好，其平均顆粒尺寸約為9nm。

本發明的有益效果

本發明的一種利用甘蔗提取液制備金銀合金納米顆粒的方法，由于制備過程中采用甘蔗提取液作為還原劑和保護劑，即制備過程不添加任何化學試劑，因此制備過程綠色環保，且因甘蔗取材便利，因此制備成本低，最終所得的金銀合金納米顆粒表面無強化學試劑包覆，可以更好地應用于光學和催化領域。