[發明專利]一種原子個數、尺寸可控的Au19

有效

• 申請號: 201711230323.X
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109834262B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 黃家輝;任秀清;劉超;林欣章
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/24;B82Y40/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

一種原子個數、尺寸可控Au₁₉Ag₄合金納米簇的制備及應用，此方法可大規模合成不同尺寸AuAg納米簇。具體涉及:先將氯金酸和硝酸銀溶于二氯甲烷中攪拌一段時間，然后加入配體進行反應，反應三十分鐘后，加入硼氫化鈉還原得到零價的AuAg合金納米粒子，隨著反應時間的加長，最后得到精確原子個數的Au₁₉Ag₄合金納米簇。通過調節金、銀原子比例得到精確原子個數、不同尺寸的Au₁₉Ag₄合金納米簇。此發明涉及的方法具有可行性，操作性簡單，并且通過改變金、銀原子比例得到不同尺寸的Au₁₉Ag₄納米簇。

技術領域：

此發明屬于Au₁₉Ag₄合金納米簇的制備，本發明說明了簡單制備原子個數、尺寸可控的Au₁₉Ag₄納米簇。

背景技術：

近年來，合金納米簇作為納米材料中的新成員受到人們的廣泛關注，由于原子間的相互作用改變了合金的電子結構和表面組成，導致合金納米簇化學或光學性能隨之發生變化，使其在催化、傳感、生物成像、藥物傳輸和癌癥治療等方面都有很大的應用潛能。

金屬納米簇是指尺寸小于2nm且具有量子尺寸效應的金屬粒子，一般是由金屬和配體構成的核殼結構，金屬作為核而配體作為殼層，并且可以通過控制尺寸、形貌、組成或官能團等因素來控制金屬簇的物理化學性質。目前，一系列的雙金屬納米簇被合成，例如鄭南峰組用陽離子配體成功合成了Au₂₄Ag₂₀合金簇并得到其晶體結構(J.Am.Chem.Soc.,2015,137,4324–4327)，朱滿洲組在 2015年成功合成了[Ag₄₆Au₂₄(SR)₃₂](BPh₄)₂(Sci.Adv.,2015,1:e 1500441)。雖然合成種類比較多，但目前研究合金簇仍然存在兩大問題：一是由于摻雜晶晶結構會比較復雜，結構較難確定；二是影響配體和金屬之間的相互作用因素比較難確定。

目前控制不同尺寸、精確原子個數的合金納米簇還是一種挑戰；對于有些納米簇的合成方法來說，步驟繁瑣，操作復雜。本專利針對此問題，探索到一種簡單易行的合成方法制備Au₁₉Ag₄納米簇,在同一體系中，使用簡單一步法制備Au₁₉Ag₄納米簇。此方法可普遍應用在合成貴金屬合金納米簇。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種合成原子個數、尺寸可控的Au₁₉Ag₄納米簇的方法，該制備方法可行，操作簡單。主要用于同一體系中制備原子個數可控、尺寸可控的Au₁₉Ag₄合金納米簇，其納米簇尺寸在2nm以下，且具有精確原子個數。本發明的一種原子個數可控、尺寸可控的Au₁₉Ag₄納米簇的制備，其具體的步驟：將10～50mg的HAuCl₄.4H₂O和AgNO₃溶于10～20mL二氯甲烷中攪拌20～50分鐘，然后加入配體攪拌半個小時至一個小時，最后加入硼氫化鈉進行還原，得到Au₁₉Ag₄納米簇,而氯金酸與硝酸銀的摩爾比為1:0.05～0.25。而當配體與金屬源的比例為3～5:1，經過硼氫化鈉還原后，產物是原子個數可控的Au₁₉Ag₄納米簇，反應時間取決于實驗過程中樣品的紫外可見吸收光譜。為了制備高純度的納米簇，將溶于二氯甲烷產物旋干，離心，萃取，再旋干。

使用簡單的一步反應方法得到原子個數、尺寸可控的Au₁₉Ag₄納米簇，調整兩種金屬源的比例可以制備不同尺寸納米簇。