[發明專利]一種咪唑陽離子修飾碳量子點輔助制備納米金的方法

有效

• 申請號: 201810337587.3
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108580923B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 李洪光;孫曉峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所;中國科學院大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/00;B82Y40/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 周瑞華

本發明公開了一種咪唑陽離子修飾碳量子點輔助制備納米金的方法。本發明利用熱解檸檬酸與氨基咪唑溴鹽制備的咪唑陽離子修飾碳量子點代替陽離子表面活性劑，通過種子生長法制備了一系列納米金。本發明克服了陽離子表面活性劑毒性大的缺點，成本低，環境友好，拓展了碳量子點的應用領域，豐富了納米金可控合成所需包覆劑的種類。

技術領域

本發明涉及一種咪唑陽離子修飾碳量子點輔助制備納米金的方法，屬于新材料領域。

背景技術

合成形貌可控的金納米結構，大多都需要表面活性劑作為包覆劑來精確控制金納米晶體的成核及生長。表面活性劑與金之間的相互作用會影響金納米晶體的動力學生長過程。甚至有的表面活性劑可作為模板來影響金納米晶體的生長。目前，應用最多的是陽離子表面活性劑，特別是季銨鹽型陽離子表面活性劑。這是由于金納米顆粒周圍帶有大量的負電荷易與陽離子頭基之間產生較強的靜電相互作用（M. Grzelczak, J. Perez-Juste, P.Mulvaney and L. M. Liz-Marzan, Chem. Soc. Rev., 2008, 37, 1783-1791）。其中咪唑類離子液體在金納米棒、金納米片等也有了很好的應用（X. Bai, Y. Gao, H. Liu and L.Zheng, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 17730-17736）。但是陽離子表面活性劑生物相容性差，限制了其應用范圍。

碳量子點是尺寸小于10 nm，具有準球形結構，能穩定發光的一種納米碳。碳量子點作為碳納米材料家族的一顆新星，具有良好的水溶性，很高的發光穩定性，無光漂白，良好的生物相容性，因此在細胞成像、生化傳感、重金屬檢測、藥物載體、光催化及光電子器件等領域有很大的應用前景（S. Y. Lim, W. Shen and Z. Gao, Chem. Soc. Rev., 2015,44, 362-381）。如果用碳量子點代替陽離子表面活性劑來輔助制備納米金，將克服陽離子表面活性劑毒性大的缺點，因此將在催化、生物、醫學、檢測等方面有很大的應用前景。但是目前所制備的碳量子點多數是帶負電荷的，跟金納米顆粒無靜電相互作用。

發明內容

為了解決金納米晶體合成過程中所用的陽離子表面活性劑生物相容性差，而碳量子點帶負電不能用于納米金合成的問題，本發明提供了一種咪唑陽離子修飾碳量子點輔助制備納米金的方法。該方法用生物相容性好的碳量子點代替陽離子表面活性劑，成本低，環境友好。

本發明參考一類離子液體修飾碳量子點的制備方法（申請號：201410348124.9），通過熱解檸檬酸與氨基咪唑溴鹽制備了咪唑陽離子修飾碳量子點。利用所制備的正電碳量子點代替陽離子表面活性劑，通過種子生長法制備了一系列納米金。本發明拓展了碳量子點的應用領域，豐富了納米金可控合成所需包覆劑的種類。

一種咪唑陽離子修飾碳量子點輔助制備納米金的方法，其特征在于具體步驟如下：

①晶種的配置：將氯金酸（HAuCl₄）水溶液加入碳量子點水溶液中，然后加入硼氫化鈉（NaBH₄）水溶液即得晶種，晶種在2~4 h之后使用；

②生長液的配置：將HAuCl₄水溶液加入碳量子點水溶液中即得生長液，將等體積的生長液分別裝到A、B、C三個小瓶中，然后再向其中分別加入等體積的抗壞血酸水溶液，向C中加入添加劑；

③向A中加入晶種，振蕩10 s，從A中取與向A中加入的晶種等體積的溶液加入B中，振蕩10 s，再從B中取與向A中加入的晶種等體積的溶液加入到C中，振蕩10 s后，靜置10~15h；

所述碳量子點的結構為：

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