[發明專利]一種金納米粒子的制備方法

在審

• 申請號: 201811240579.3
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109277583A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 王龍剛;張璇;郭曉磊;王冉;崔艷帥;朱林林
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/00;B01J35/02;B01J23/52;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種金納米粒子的制備方法。本發明采用聚乙烯亞胺?油酸作為模板劑，由于其為兩親性分子，可以在水中形成均一穩定的膠束。因此，在制備過程中，金納米粒子被吸附在所述的聚乙烯亞胺?油酸模板劑上可以實現提高穩定性的目的。同時，采用本發明提供的制備方法得到的金納米粒子中的金納米顆粒分散在聚乙烯亞胺?油酸中，所述金納米粒子的粒徑小于10nm，粒徑范圍變化小，且能夠催化對硝基苯酚還原降解，有效的去除水中的對硝基苯酚。且所述制備方法簡單，反應條件溫和，易于控制，原料易得，成本低廉。

技術領域

本發明涉及納米金屬材料技術領域，尤其涉及一種金納米粒子的制備方法。

背景技術

隨著納米技術的迅速發展，納米金屬粒子已經廣泛應用于光學、催化、電化學、生物傳感器和抗菌領域。其中，作為催化有機污染物對硝基苯酚還原的有力工具，金屬納米粒子在催化中的應用長期以來一直是一個深入研究的課題。

研究發現，粒徑小于10nm的金納米粒子表現出非常高的催化活性。但是，在不存在穩定劑和分散劑的情況下，金納米粒子在水溶液中不穩定，極易發生聚沉而影響其催化性能。現有技術中，為了防止或緩解聚沉現象的發生，通常以高聚物、嵌段共聚物、復合納米組裝結構或無機材料作為模板來穩定金納米粒子。但上述方法均存在制備得到的金納米粒子不穩定、仍易聚沉或者傳質阻力大的缺陷。例如，現有技術中有報道以聚乙烯亞胺(PEI)為模板制備金屬納米粒子，大分子量的PEI雖然能在一定程度上穩定金屬納米粒子，但是大分子量的PEI中較長的鏈狀結構會增大物質的傳質阻力，降低金屬納米粒子的催化效率；而小分子量的PEI很難穩定金屬納米粒子。因此，如何既能提高金屬納米粒子的穩定性又能提高金屬納米粒子催化效率，是目前亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有良好穩定性和良好催化效率的金納米粒子催化劑的制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種金納米粒子的制備方法，包括以下步驟：

將聚乙烯亞胺-油酸膠束溶液、氯金酸溶液和NaBH₄溶液混合，進行還原反應，將所得還原產物體系進行透析，得到金納米粒子。

優選的，所述聚乙烯亞胺-油酸膠束溶液中氮原子的摩爾濃度為0.03～0.07mol/L。

優選的，所述氯金酸溶液的濃度為0.1～10mmol/L。

優選的，所述聚乙烯亞胺-油酸膠束溶液中氮原子、氯金酸溶液中金原子和NaBH₄溶液中NaBH₄的摩爾比為(50～500)：1：(5～20)。

優選的，所述還原反應在攪拌的條件下進行，所述攪拌的轉速為300～700rpm。

優選的，所述還原反應的溫度為20～30℃。

優選的，所述透析的時間為12～24小時。

優選的，所述聚乙烯亞胺-油酸膠束溶液中的聚乙烯亞胺-油酸的制備方法，包括以下步驟：

將聚乙烯亞胺、油酸、羧基活化劑、催化劑和N,N-二甲基甲酰胺混合，進行接枝反應，將所得產物體系進行透析，得到聚乙烯亞胺-油酸。

優選的，所述聚乙烯亞胺、油酸、羧基活化劑和催化劑的質量比為1：(0.8～1.2)：(1.8～2.2)：(1.8～2.2)。

優選的，所述接枝反應的溫度為20～30℃，接枝反應的時間為24～48小時。