一种金银合金纳米粒子的制备方法
近年来,双金属纳米粒子由于具有独特的光学性能、化学性能等特性而越来越受到人们的关注,尤其是金银合金纳米粒子。金只能在近红外区有很好的增强效应,银在紫外和可见光区会很好的增强,此种差别的原因归结于金和银的等离子共振峰的问题,而金银合金具有特殊的光电性能,金银合金纳米粒子的光学性质随着两种成分比例的不同在紫外-可见光范围内具有可调性,而且其表面性质更有利于分子的吸附,具有很强的表面增强拉曼散射(以下简称SERS)效应。因此,金-银双金属纳米粒子的制备及应用受到了广泛关注。金-银双金属纳米粒子的合成方法主要有两种:一种是同步还原方法,即通过还原 剂同步还原两种金属离子制得双金属合金纳米粒子,这种方法过程简单,成本低,但是SERS效应差;另一种是利用模板法,以银纳米粒子为基底和还原剂,在一定条件下与高氯金酸反应,主要是通过金原子与未反应的银原子在一定条件相互融合形成合金。这种方法过程一般比较复杂,耗时长,成本闻。作为SERS基底,金属纳米粒子之间的距离,也就是能够增强拉曼信号的活性位点存在的越多越有利于其SERS效应。为有效的控制纳米粒子之间的距离使其产生更多的活性位点,需要在反应过程中加入某种侨联剂,然而大多数侨联剂分子都是有机化合物,导致纳米粒子加入分析物之后表面易毒化,影响其SERS效应的提高。
本文的目的是提供一种金银合金纳米粒子的制备方法,制备得到的金银合金纳米粒子的具有很强的表面增强拉曼效应,而且制备方法简单、制备成本低。具体技术方案如下:
( I)将硝酸银溶液和氯金酸溶液混合后搅拌加热,并加入植酸钠溶液。
(2)将步骤(I)中的混合液持续搅拌加热,并加入柠檬酸三钠溶液反应,制得金银合金纳米溶胶。将制得的金银合金纳米溶胶冷却后冷藏保存,冷藏温度为0°c -4°c。
具体实施条件为:步骤(I)中,硝酸银溶液的浓度为0.2-0. 4mmoL/L,氯金酸溶液的浓度为0. 2-0. 4mmoL/L,植酸钠溶液的浓度为l-2mmoL/L。硝酸银溶液与等浓度的氯金酸溶液混合反应,效果更佳;步骤(I)中,硝酸银、氯金酸和植酸钠的摩尔比为1:0. 25-3. 5:1-4。优选的,硝酸银、氯金酸和植酸钠的摩尔比为1:2. 5-3. 5:1-4,当硝酸银、氯金酸和植酸钠的摩尔比为1:3:2-3时,效果更佳;步骤(I)中,硝酸银溶液和氯金酸溶液混合后搅拌加热至80°C -90°C,所述植酸钠溶液的加入体积为硝酸银溶液体积的15%-55%。[0012] 所述步骤(2)中,将混合液在80°C _95°C条件下加热至10-15分钟后,加入质量浓度为1%-3%的柠檬酸三钠溶液,并持续搅拌1-1. 5小时。该柠檬酸三钠的加入体积为硝酸银溶液体积的0. 8%-2. 6%;步骤(2)中,将制得的金银纳米溶胶冷却后冷藏保存,冷藏温度为0°C-4°C。
本方案的优势是:所述金银合金纳米粒子的制备工艺简单、方便、不需复杂设备,耗时短,整个制备过程为I小时左右;制备过程中加入了植酸钠,起到了侨联剂的作用,大大增加了纳米粒子之间的活性位点,使其具有较强的拉曼增强效应;金银合金纳米粒子的检测准确率及灵敏度高,当罗丹明6G的浓度为5X 10_8mol/L时依然能检测到它的特征吸收峰;本方法制备的金银合金纳米粒子作为SERS基底,通用性强,可以对多种分析物分子进行拉曼检测。