[發明專利]高純度金納米顆粒、選擇性包覆金納米顆粒及其制備方法

有效

• 申請號: 202011623187.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112828283B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 楊雪清;劉怡;王建方;邵磊
• 申請（專利權）人: 納米籽有限公司
• 主分類號: B22F1/102
• 分類號: B22F1/102;B22F1/0545;G01N21/65;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司 44218
• 代理人: 袁燕清

高純度金納米顆粒、選擇性包覆金納米顆粒及其制備方法，本發明申請涉及納米材料制備領域，本發明提供一種ZIF?8包覆不同形貌的金納米顆粒(金納米棒、金納米雙錐和金納米星)的特定位置及其制備方法。本發明的有益效果在于：本反應利用溫和的濕化學法將ZIF?8選擇性地包覆于各向異性的金納米顆粒，制備的納米粒子純度高、分散性好且易于控制其形貌；本反應在常溫下合成，不需要在傳統的高溫高壓條件下，反應時間短，節省了時間和儀器的成本，有利于批量生產；本反應不需要對原材料進行處理，因此生產工藝簡單，生產周期短，易于降低生產成本。

技術領域

本發明申請涉及納米材料制備領域，特別涉及金屬有機骨架材料(ZIF-8)?選擇性包覆于金納米顆粒(如金納米棒、金納米雙錐和金納米星)尖端和中間?位置，其可以應用于分析物的表面拉曼增強。

背景技術

金屬納米結構表現了獨特的物理和化學性質，特別是它們的光學性質。許?多金屬結構(如金或銀)在納米尺度上對可見光具有很強的吸收能力，因此也?展現出了豐富的顏色。這些吸收主要歸因于表面等離激元，即金屬納米結構表?面的電子在外界電磁場作用下產生的集體震蕩[Plasmonics,2008,3,127]。金屬納?米顆粒的顏色和表面等離基元取決于金屬納米顆粒的尺寸和形狀，因此，多種?形貌的金屬納米顆粒在納米光子、光催化、傳感和表面增強拉曼等領域得到廣?泛應用[J.Am.Chem.Soc.2019,141,5083；Nano?Today?2009,4,244；ACS?Appl.Mater.Interfaces?2020,12,20138]，包括金納米棒、金納米球、金納米雙錐和金納?米板[ACS?nano?2015,7,7523]。

金屬有機骨架材料(Metal-Organic?Frameworks,MOFs)由金屬離子與有機?配體或團簇配位而成的多孔性和周期性排列的晶體材料。MOFs由于其結構多樣?性、高的比表面積、可調的孔徑結構和化學穩定性[Science?2010,329,424]，被?廣泛應用于催化、氣體吸附和分離、藥物傳輸和化學傳感等領域[Science?2013,?341,974]。另外，MOFs具有特定的孔道結構和彈性結構，因此，其分子篩作用也可以拓展其在吸附、分離和表面拉曼增強領域的應用。

為了拓展材料的應用領域，金屬納米顆粒與MOFs結合可以構建具有兩種?材料優勢的復合結構。目前，已經報道了許多關于金屬納米顆粒-MOFs復合結?構的構建方法，主要使用液/氣相滲透法將MOFs置于金屬納米顆粒的前驅液里或將特定形貌的金屬納米顆粒置于MOFs的前驅液中，使其成核和增長形成所?設計的復合結構[Small,2016,12,3935]。例如，Huang等人將Uio-66置于氯金酸?溶液中，金納米顆粒成長于MOFs表面[J.Mater.Chem.A,2013,1,14294]。此方?法無法有效地調控金屬納米顆粒的形貌并形成復合納米結構。另一種方法，特?定形貌的金屬納米顆粒置于MOFs的前驅液中成核和生長,例如，Wang等人將合?成的金納米顆粒置于ZIF-8的合成前驅液中，成核和生長成核殼結構[Adv.Mater.?2018,30,1702275]。但是，此方法大部分用于合成核殼結構，一方面由于殼層材?料的包覆，不能充分發揮內核材料的物理和化學性質；另一方面不能精確并可?控地調控MOFs在金納米顆粒上特定位置的生長。因為各向異性的金納米顆粒其?物理和化學性質在不同位置具有顯著差異，比如與球形金屬納米顆粒相比，棒狀的金納米顆粒在曲率半徑較大的尖端位置具有更大的電磁增強作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備高純度金納米顆粒及將ZIF-8選擇性包覆?于金納米顆粒特定位置的制備方法，尤其是提供一種ZIF-8包覆不同形貌的金納?米顆粒(金納米棒、金納米雙錐和金納米星)的特定位置的制備方法。

為了克服技術上的缺失，本發明采用濕化學法將ZIF-8分別選擇性地包覆于?各向異性金納米顆粒(金納米雙錐、金納米棒和金納米星)電磁場分布最強“熱?點”尖端和中間位置，并考察其表面增強拉曼性能。

具體技術方案如下：

6.1金納米晶的制備