一种以氨基酸为还原剂制备金纳米盘的方法
具有各向异性几何形状的贵金属纳米粒子,尤其是一维或者二维金纳米粒子,表现出与球形粒子及体相材料不同的光学吸收和发射光谱性质,金属增强荧光、表面增强拉曼散射、介质传感、癌症热疗、药物释控、纳米光学成像、局域电磁场增强等领域具有极大的应用价值。目前,对于二维金纳米盘或片等人们已经发展了许多有效的方法,主要包括模板法、水热合成法及种子生长法等。软模板法主要是在含有氯金酸的溶液体系中,加入功能化的表面活性剂及助剂以形成棒状或椭圆状的胶束作模板,使还原的金纳米粒子被局限在胶束中定向生长,最终生长为各向异性的金纳米粒子,常用的有电化学法和光化学法。但以上方法所用的还原剂多为抗坏血酸等,利用丙氨酸为还原剂,制备二维平面金纳米盘的研究,目前尚未见公开文献报道。
本文要解决的问题是,提供一种温和条件下利用氨基酸为还原剂还原HAuCl4制备二维平面金纳米盘的简便方法。所采用的技术方案如下:
(1)配置反应体系:将质量百分数为25-50 wt %的阴离子表面活性剂以及质量百分数为0.5-2.0 wt %的氨基酸与浓度为0.03mol XL—1氯金酸水溶液混合,得到均匀的反应体系;
(2)将上述体系在室温下静置,时间为24-80h ;
(3)用水稀释洗漆上述样品,并离心(3000rpm)。用覆有Formvor膜的铜网收集离心后所得沉淀产物,然后用透射电镜观察,所得产物呈现二维平面结构,边长为1-3微米,厚度为 2-lOnm。
采用本文的方法制备二维平面金纳米盘,得到的金属纳米材料边长为1-3微米,厚度为2-10nm,能应用于电子器件和催化等领域。经过大量实验研究,得出DL-丙氨酸可作为还原剂还原HAuCl4来制备金纳米材料,并且可得到具有各向异性形貌的二维平面金纳米结构,效果良好。
本方案的优势在于:1、所用到的氨基酸为DL-丙氨酸。作为还原剂,丙氨酸在金纳米材料制备领域的应用未见报道;丙氨酸是一种常见生物分子,极易溶于水等生产中常见溶液;对环境和生物没有毒害作用,弥补了现有化学法生产金纳米材料的不足。2、反应在室温下进行,简单易行,条件温和可控,不需要其它能量消耗,这更有利于节约成本。