一种贵金属纳米粒子的光化学制备方法

2017-03-13
研发部

             一种贵金属纳米粒子的光化学制备方法

  金及银等贵金属纳米粒子因为具有独特的物理化学性质,已经被广泛的应用在抗菌、化学或生物感测、细胞或组织影像的标示、光电组件、催化反应以及表面增强拉曼光谱上。有许多种合成金及银等贵金属纳米粒子的方法已经被开发出来,其中,湿式化学法具有大量制备均质性高的金及银纳米粒子的特性。湿式化学法可依照其合成原理分成电化学法、化学还原法、声波化学法及光化学法。在这些方法中,光化学法理论上可以通过照射日光达成反应之目的,而被认为具有环境友善的优势。因此,开发纳米贵金属的光化学合成方法实能符合当前绿色化学及环境永续的精神。过去利用光化学法合成金及银纳米粒子的技术中,由于需要与光作用的表面电浆子,因此需要先利用化学合成法产生适当大小的金属纳米粒子作为晶种。传统的化学方法往往需要使用强还原剂,例如,硼氢化钠(NaBH4),还原金属离子或金属错合物以得到晶种, 但这样的晶种产生方式会遭遇到一些问题:(I)强还原剂不当的使用,可能造成对操作者或者对生态的危害;(2)强还原剂需要以适当的速率添加才会产生适当大小的晶种,此操作手法需要耐性及技术,且易造成每一批纳米粒子的质量(型态以及大小分布)不稳定;(3)由于需要加入还原剂产生晶种这道费时费工的程序,此方法遭遇到无法大量产生的问题。

本文要解决的技术问题是提供一种不需要事先合成晶种,环保、操作简单的贵金属纳米粒子光化学制备方法。采用的技术方案如下:

a)制备一贵金属离子溶液,

b)制备一光还原剂,

c)将混合贵金属离子溶液与光还原剂混合形成混合溶液,

d)提供一光源,通过光照使混合溶液中之贵金属团簇被光还原剂还原成贵金属纳米粒子。

  本方法与传统的光化学合成技术相比,有以下优点:(I)不需要事先合成晶种,使得光化学合成技术中较复杂之晶种合成步骤得以省略,利用本发明所制备之纳米粒子不止拥有很好的大小均一性,并可藉由光源波长之变化以及控制反应的温度合成出具有不同形状之金、银纳米粒子;(2)本发明方法使用的合成步骤及使用之仪器以及药剂都较为简单,不需额外添加保护剂及还原剂,并减轻对环境之影响,使得合成过程更为环保。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司