一种用于二氧化硅包覆贵金属纳米晶的制备方法
贵金属纳米晶，如球形或棒形的金或银纳米晶，已经在催化、光学、生物示踪等领域展示了巨大的应用潜力。而实现其应用的前提是需要对纳米晶的表面进行化学修饰，使其表面带有具有一定功能的基团，实现纳米晶与其所处环境的交互以及在环境中保持纳米晶的稳定。在众多的纳米晶表面修饰的方法中，利用硅烷试剂对贵金属纳米晶进行包覆，形成二氧化硅包覆的核壳结构是一个受欢迎的方法。这是因为二氧化硅在溶液中，尤其是水溶液中具有高度的稳定性。此外这种包覆方法的优点还有容易控制包覆过程，具有化学惰性，可控制其多孔性，具有良好的合成过程稳定性以及具有好的光学透明度。另外，纳米晶表面的二氧化娃壳层也容易被各种化学分子所标记。到目前为止，当前的包覆方法或者受限于需要特殊相的化学环境，或者需要纳米晶具有特殊的形态。因此，需要发展一种制备方法实现纳米晶表面的二氧化硅包覆而不依赖于纳米晶的形态和相。现有技术已经能成功的利用含硅试剂实现二氧化硅对贵金属纳米晶的包覆，也能成功的将含巯基分子修饰于贵金属纳米晶表面，但是尚未有利用巯基羧酸做为连接分子实现二氧化硅包覆贵金属纳米晶形成核壳结构的报道出现。
本文的目的是为了解决现有的合成二氧化硅包覆贵金属纳米晶过程中出现贵金属纳米晶在醇水溶液中聚集以及贵金属纳米晶对二氧化硅亲和力差的问题，而提供一种用于二氧化硅包覆贵金属纳米晶的制备方法。采用的技术方案如下：
步骤一:将巯基羧酸修饰的贵金属纳米晶水溶液和醇溶液混合，得到混合溶液；
步骤二:将氨水和正乙酸乙酯加入到步骤一所述的混合溶液中，搅拌，得到反应混合物；
步骤三:将步骤二得到的反应混合物离心、溶解，得到二氧化硅包覆贵金属纳米晶。
与现有技术相比，本发明以巯基羧酸为连接分子，利用St0ber施,将二氧化硅包覆在贵金属纳米晶的表面形成核壳结构，巯基羧酸做为一个双功能分子，能修饰到不同相(水相和油相)贵金属纳米晶或不同形态的贵金属纳米晶表面。巯基羧酸中的巯基可通过金属-硫键连接到贵金属表面，巯基羧酸含有脂肪碳链，故其修饰的纳米晶可溶解到醇如乙醇或异丙醇中，这满足利用St0ber方法合成二氧化硅包覆金属纳米晶的第一个条件，即所需要的纳米晶需溶解到醇中。巯基羧酸中的羧基官能团(-C00H)对二氧化硅表面具有好的的亲和力，这符合利用St0ber方法合成二氧化硅包覆金属纳米晶的第二个条件，即需要贵金属纳米晶对硅具有好的亲和力。同时，-COOH做为活性基团能促进四乙氧基甲硅烷(TEOS)的水解/浓缩过程。实验结果表明:本发明提供的制备方法表明巯基羧酸能很好的调控贵金属表面包覆的二氧化硅壳层厚度和均一性，而且其不仅适用于柠檬酸稳定的金或银球形纳米晶，还适用于CTAB稳定的金纳米棒以及油胺(OA)稳定的球形金纳米晶；同时，本发明制备方法简单，易于制备，合成的核壳结构的纳米晶稳定。