[發明專利]金銀合金納米粒子修飾的硅納米線及其制備和應用

有效

• 申請號: 201910380661.4
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110313491B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 袁琳;望志強;王宏煒;陳紅
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: A01N59/00
• 分類號: A01N59/00;A01N59/16;A01P1/00;A01P3/00;B82Y30/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 郭磊

本發明涉及一種納米材料領域和抗菌材料領域，具體涉及一種金銀合金納米粒子修飾的硅納米線的制備方法，包括以下步驟：將硅納米線浸入多巴胺的緩沖溶液中，在20℃～30℃下反應，反應完全后得到表面包覆有聚多巴胺的硅納米線，其中，所述緩沖溶液的pH＝8～9；將處理過的硅納米線浸入金屬混合液中，在60℃～120℃下反應，反應完全后得到所述金銀合金納米粒子修飾的硅納米線；其中，所述金屬混合液中包括AuCl₄^?、Ag⁺、分散劑和水。本發明利用聚多巴胺的還原性在硅納米線表面原位形成大面積、形貌均勻的金銀合金，并且修飾后的硅納米線可以實現更高效的殺菌能力，在模擬太陽光下更加突出。

技術領域

本發明涉及納米材料領域和抗菌材料領域，尤其涉及一種金銀合金納米粒子修飾的硅納米線及其制備和應用。

背景技術

銀納米粒子作為一種優秀、持久的殺菌劑被廣泛應用，但其存在的細胞毒性問題成為了亟待解決的問題。因此人們又不斷發展了合金納米粒子來減弱銀粒子的細胞毒性。其中，金銀合金納米粒子作為一種新型的納米材料得到了廣泛的研究和關注，同時它具有一定的光熱轉化能力，可以用于抗菌方面的應用

然而，現有的金銀合金納米粒子合成需要繁瑣的步驟，并且需要一些特殊的還原劑。因此，如何簡單的合成金銀合金納米粒子值得進一步研究。在傳統的抗菌表面的構建中，光熱殺菌和光動力殺菌扮演著重要的角色。但是這些抗菌材料都需要特殊波長的光，例如808nm，這些特殊波長的光源需要特殊的儀器設備，極大的限制了其實際應用。因此如何利用更普通的光源來實現殺菌功效也是有待探究的。

現有技術中，常用的金銀合金納米粒子為共還原法，例如在檸檬酸鈉水溶液和硼氫化鈉水溶液中共還原HAuCl₄和AgNO₃混和溶液得到金銀合金納米粒子。但其需要多種還原劑，并且所制備的合金納米粒子的粒徑分布存在不均勻的問題。此外，目前還有采用相轉移法和激光誘導加熱法制備金銀合金納米顆粒的方法，這些方法需要向反應體系中加入許多復雜的化學品，如有毒的化學還原劑肼、特殊的溶劑油胺、聚丙烯胺、二嵌段共聚物、離子液體、保護陽離子表面活性劑等，或者需要比較復雜的流程。因此亟需一種新穎且綠色金銀合金納米粒子的合成方法。

此外，傳統的光熱殺菌或光動力殺菌需要特殊的光源(比如808nm近紅外光)，這些光源并不具有廣泛應用性，同時儀器裝置也需要一定的經費，這些問題大大限制了抗菌材料的實際應用。因此亟需尋找更加方便的光源來實現抗菌材料的殺菌功能，如利用太陽光作為光源。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種金銀合金納米粒子修飾的硅納米線及其制備和應用，本發明利用聚多巴胺的還原性在硅納米線表面原位形成大面積、形貌均勻的金銀合金，并且修飾后的硅納米線可以實現更高效的殺菌能力，在模擬太陽光下更加突出。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的第一個目的是提供一種金銀合金納米粒子修飾的硅納米線的制備方法，包括以下步驟：

(1)將硅納米線浸入多巴胺的緩沖溶液中，在20℃～30℃下反應，反應完全后得到表面包覆有聚多巴胺的硅納米線，其中，所述緩沖溶液的pH＝8～9；

(2)將經步驟(1)處理過的硅納米線浸入金屬混合液中，在60℃～120℃下反應，反應完全后得到所述金銀合金納米粒子修飾的硅納米線；其中，所述金屬混合液中包括AuCl₄^-、Ag⁺、分散劑和水。

進一步地，在步驟(1)中，所述多巴胺的緩沖溶液中多巴胺的濃度為1～3mg/mL。

進一步地，在步驟(1)中，所述多巴胺的緩沖溶液中的溶劑為Tris-HCl溶液，Tris-HCl溶液的濃度為5～20mM。