[發明專利]一種改性氧化石墨烯、改性氧化石墨烯負載金納米顆粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201811496474.4
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109590482B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 韓艷婷;聶磊;桑紫微;張晶晶;董婧;孫萌;袁紅雨;陳世鋒
• 申請（專利權）人: 信陽師范學院
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/00;C01B32/198;C01B32/194;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 田磊

一種改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯是通過二硫蘇糖醇修飾氧化石墨烯得到。同時發明還公開了改性氧化石墨烯的制備方法及利用所述的改性氧化石墨烯制備改性氧化石墨烯負載金納米顆粒及其制備方法，本發明合成的改性氧化石墨烯負載金納米顆粒，通過二硫蘇糖醇（DTT）改性氧化石墨烯使其分散性更好，不易團聚，與修飾有雙鍵的金納米顆粒在紫外光照射下鍵合，使得金納米顆粒可以很好的附著在改性氧化石墨烯上。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種改性氧化石墨烯、改性氧化石墨烯負載金納米顆粒及其制備方法。

背景技術

金納米顆粒（AuNPs）由于其獨特的光學、物理和催化特性，對納米科學和納米技術具有重要的意義，故使其具有良好的尺寸和形狀，具有重要意義。此外，近年來，利用聚合物或生物分子修飾金納米顆?；蚴桥c其他材料復合，更是引起了廣泛學者的興趣。氧化石墨烯（Graphene Oxide）具有較高的比表面積和表面豐富的官能團，氧化石墨烯復合材料更是具有廣泛的應用領域，故氧化石墨烯的表面改性也成為另一個研究重點。二硫蘇糖醇（DTT）因其本身化學結構中含有巰基，而巰基可與雙鍵發生點擊反應，使得兩種物質間是以化學鍵合而更穩定。而據我們所知，文獻中報道的有關制備氧化石墨烯負載金納米顆粒的方法多采用液相法，因為此方法可以使得反應物接觸更充分，分散性更好，受熱更均勻，但由于石墨烯懸浮液易發生團聚，需加入保護劑硼氫化鈉或水合肼，以使氧化石墨脫氧，但硼氫化鈉或水合肼有一定的毒性，它的引入勢必會違反綠色環保的理念。

發明內容

本發明的目的在于利用一種改性氧化石墨烯、改性氧化石墨烯負載金納米顆粒，同時提供其制備方法是本發明的又一發明目的。

基于上述目的，本發明采取如下技術方案：一種改性氧化石墨烯，所述改性氧化石墨烯是通過二硫蘇糖醇修飾氧化石墨烯得到。

所述的改性氧化石墨烯的制備方法，包括以下步驟：將氧化石墨烯溶于水中，冰浴超聲得氧化石墨烯水溶液，向該溶液中加入二硫蘇糖醇于85～90℃下攪拌即得。

氧化石墨烯、水、二硫蘇糖醇的用量比為(4～6)mg：(4～6)mL：0.58 mL；攪拌時間為30～35min；冰浴超聲2～3h。

利用所述的改性氧化石墨烯制備改性氧化石墨烯負載金納米顆粒的方法，其特征在于，包括以下步驟：1）制備修飾雙鍵的金納米顆粒：通過檸檬酸鈉和三羥甲基氨基甲烷將四氯金酸三水合物中的金還原為金納米顆粒，再利用丙烯酰胺在金納米顆粒表面修飾上雙鍵即得；2）在紫外光照射下，改性的氧化石墨烯與雙鍵修飾的金納米顆粒發生點擊反應即可。

步驟1）的具體步驟為：

a）將（10～12）ml 33mM 檸檬酸鈉加(140～160)ml水混合于(100～110)℃下攪拌（15～20）min；

b）體系升溫至137～140℃，向步驟a）所得溶液中加入1ml 25mM四氯金酸三水合物溶液，一分鐘后再加入5 ml 0.1M的三羥甲基氨基甲烷，于137～140℃下保持(20～25)min降溫至100℃，再次加入（1～2）ml 25mM的四氯金酸三水合物得到金納米顆粒溶液，再次加入四氯金酸三水合物時分兩次加入，且兩次加入的時間間隔為25～30min；該步驟中，分次添加作為金納米顆粒的金源的四氯金酸三水合物溶液，可持續提供足夠的前驅體以供還原，反應過程更溫和，同時可以使得四氯金酸三水合物溶液被更好地被還原為金納米顆粒，進而得到粒徑更加均勻，形貌更加均一，穩定性和分散性更好的金納米顆粒；若一次性添加四氯金酸三水合物溶液，反應過程激烈，可能會導致部分四氯金酸三水合物溶液不能完全被還原為金納米顆粒，所得金納米顆粒粒徑分布不均勻，穩定性和分散性不好。