[發明專利]一種蛋黃-蛋殼結構的Au@Cu2

在審

• 申請號: 201410703374.X
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN105689701A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 劉其生;李村成;張濤
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F9/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種蛋黃?蛋殼結構的Au@Cu2O納米材料的快速制備方法。該納米材料可以通過調整CTAB的濃度、溫度等參數來控制殼層的包覆度。其制備方法的主要步驟是：（1）在CuSO4·5H2O和十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）混合液中加入一定量的維生素C，攪拌使之溶解；（2）在上述溶液中加入3 ml金八面體的水溶液；（3）溶液在60 ℃下保持20分鐘，隨后滴加一定量的NaOH溶液；（4）所得產物離心，沉淀用去離子水和乙醇洗滌多次，最后分散到乙醇溶液中。本發明中的具有蛋黃?蛋殼結構的Au@Cu2O納米材料在催化、表面增強拉曼散射（SERS）等方面具有重要的應用價值。

技術領域

本發明涉及一種具有中空蛋黃-蛋殼(yolk-shell)結構的Au@Cu2O納米復合材料的快速制備方法。

背景技術

具有蛋黃-蛋殼（yolk-shell）結構的納米復合材料是一類具有特殊中空結構的核殼（core@void@shell）納米材料。這種核殼結構的納米材料因具有特殊的中空結構，可以增加反應物與核、殼材料的接觸面積，從而能更充分地利用核和殼層納米材料各自的特性，因此，由不同材料制備的yolk-shell納米復合材料可展現不同的特性，使其在催化、化學傳感器、藥物輸運、微反應器等領域都有重要的應用價值。具有蛋黃-蛋殼結構納米復合材料的制備方法一般有犧牲模板法、奧斯特瓦爾德熟化法、后浸漬法及選擇性刻蝕法等。其中犧牲模板法是構筑yolk-shell結構應用最為廣泛的一種方法。該方法原理是在核材料的表面先包覆一層容易去掉的殼層（通常是SiO2）材料，然后再進行外部的殼層包覆，最后再選擇合適的方法把中間物質去掉（如SiO2層可用氫氟酸或NaOH溶解掉），從而形成中空的蛋黃-蛋殼納米結構。雖然這種方法可以成功地構筑不同的蛋黃-蛋殼納米結構，但其缺點也是顯而易見的：首先是制備方法較為復雜，該方法至少需要包覆-包覆-造空三步，其過程較為繁瑣冗長；其次中間模板層的選擇也有嚴格要求：該模板不能與核心材料和外殼層材料反應卻又可互相包覆，而且可以通過溫和的方法去掉而不至于破壞其他物質；此外，最外層的殼層必須是多孔結構，以便使中間的模板材料在消溶過程中可以滲透到殼外而除掉。然而犧牲模板法在制備Au@Cu2O蛋黃-蛋殼結構時卻遇到了一些困難：首要的困難是若選擇常用的SiO2作為犧牲模板時，通常用到氨水作為催化劑，而其可以與Cu2O形成易被氧化的不穩定Cu（NH3）2+ 絡離子而最終破壞Cu2O殼層結構；其次在溶解SiO2時常用的HF也會對Cu2O有溶解作用；再者，Cu2O中Cu+ 處于中間價態，本身穩定性差，也不易采用高溫熟化的方法制備中空結構的納米材料。因此，制備具有蛋黃-蛋殼結構的Au@Cu2O存在著一定的技術困難，需要探索一種簡單、快速、易行的制備方法。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是發明了一種具有蛋黃-蛋殼結構的Au@Cu2O納米復合材料的簡單快速制備方法，為獲得合成不同蛋黃-蛋殼結構的納米復合材料的新型技術方法和手段進行了有益的探索。