发荧光金纳米粒子的制备方法
金纳米级材料由于具有尺寸小,比表面积大及量子尺寸效应和宏观量子隧道 效应等特点,使之在光、电、磁及化学等方面展现了新奇的特性,因此近年来有 关对金纳米材料的制备、性能及应用的研究在国内外一直受到广泛的关注。金纳米粒子的制备方法很多,其中有机单分子层保护的纳米颗粒(MPC)不同于传统 胶体和用其它方法制备的纳米颗粒,它通常是用有机小分子作为配体,凝聚相与 有机小分子通过共价或非共价键组装形成的超分子体系,其中各组分的性质基本 不受影响。MPC可以从溶剂中反复分离和分散,不会产生不可逆的团聚和分解。 目前有机单分子层保护纳米颗粒(MPC)主要集中在金及银的纳米颗粒,这主要 是由于金纳米粒子在催化、电子与光学器件、生物技术等多个领域有着广泛的应 用。以催化领域为例,当金纳米粒子小于10nm时,其催化活性比较大金纳米粒 子大大提高,对很多氧化还原反应表现出极高的催化性能。通常有机单分子层保 护金属(金、银)纳米粒子的制备方法主要是通过相转移,即水溶性的金属离子 通过相转移进入非极性有机溶剂,然后在含有保护剂的非极性有机相进行还原制 得,其条件苛刻且产率较低。
本文的目的在于克服以往金纳米粒子制备技术中存在条件苛刻、产率较 低的不足,提供一种工艺简单、较高产率的稳定的金属纳米粒子的制备方法。可通过如下措施来实现:
A、 将氯金酸与柠檬酸钠溶解于水中,加入硼氢化钠,室温搅拌反应1一4 小时,制备出金纳米粒子水溶胶;然后加入有机配体的乙醇溶液,2 — 5分钟后 加入三氯甲烷,搅拌5 — 10分钟,分层;有机配体选自带有发荧光基团的N,N' 二垸基二硫代甲酸烷基芴;
B、 分出有机层,用乙醇洗涤,真空蒸出三氯甲垸,真空烘干,得黑色固 体即为N,N,二垸基二硫代甲酸垸基芴修饰的金纳米粒子复合物。
具体实施条件如下:本方案中N,N'二烷基二硫代甲酸垸基芴的结构式为 S CH人。RizM~C—S—CCH2)n^^ ,其中Ri为c4—C8的烷基或芳基,n=4, 6, 8。氯金酸与拧檬酸钠的摩尔比为1: 1~2。 本发明中氯金酸与和硼氢化钠的摩尔比为l: 5~20。 本发明中氯金酸与有机配体的摩尔比为1: 0.5~3。
本制备方法具有原料易得,工艺简单,无需加热,高效快速,产率高等特点;所制备的金纳米粒子粒径小(4一30nm)、分布均匀,通过碳-硫双键中硫原 子在金纳米粒子表面的配位吸附,能稳定分散于多种极性和非极性有机溶剂中;实验证明所合成的金纳米粒子具有很强的荧光性能,从而使之在纳米电子、光电子器件、光学和磁学材料等领域具有广泛的应用前景。