一種制備穩(wěn)定的銀納米顆粒的綠色方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備穩(wěn)定的銀納米顆粒的綠色方法，通過將配置好的土倫試劑(銀氨溶液)按照一定的比例與葡聚糖和葡萄糖溶液混合，置入玻璃容器內(nèi)，再將該容器及其內(nèi)溶液放在磁力攪拌機(jī)上油浴加熱，獲得溶在水中的銀納米顆粒的初產(chǎn)物。將含有銀納米顆粒的水溶液用透析袋在去離子水中純化，再將銀納米顆粒的水溶液進(jìn)行蒸發(fā)，冷凍干燥至粉末狀，從而最終獲得穩(wěn)定的銀納米顆粒。采用本發(fā)明的方法制備銀納米顆粒，使用土倫試劑，葡聚糖和葡萄糖為原料，原料綠色環(huán)保，通過低溫加熱制備，操作簡單，成本低，收率高，制備工藝設(shè)備簡易，且短時(shí)間內(nèi)完成操作，易于推廣。
【專利說明】—種制備穩(wěn)定的銀納米顆粒的綠色方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)及納米材料領(lǐng)域，尤其是一種銀納米顆粒的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]銀納米顆粒具有特殊的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，被廣泛的應(yīng)用于催化，表面增強(qiáng)拉曼散射、表面等離子體共振、生物標(biāo)記、信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域。合成銀納米顆粒及對(duì)其相應(yīng)性質(zhì)的研究，在世界范圍內(nèi)，一直是材料科學(xué)的前沿?zé)狳c(diǎn)。
[0003]根據(jù)合成銀納米顆粒的過程中的不同介質(zhì)，合成方法主要分為水相，有機(jī)相和兩相反應(yīng)三大類。第一種方法:在水溶液中，通過還原銀的鹽溶液得到表面親水的銀納米顆粒；第二種方法:在有機(jī)相溶液中，通過熱還原銀的有機(jī)化合物(例如，乙酸銀)得到分布于有機(jī)相溶液中的銀納米顆粒；第三種方法采用相轉(zhuǎn)移催化劑，使銀離子由水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相，再加入還原劑，得到有機(jī)相中的銀納米顆粒。然而這三種方法有著各自的不足，例如，水相制備的納米溶液通常銀納米粒子含量低，添加電解質(zhì)后造成不可逆轉(zhuǎn)性團(tuán)聚；有機(jī)相作為介質(zhì)的銀納米合成過程中，有機(jī)金屬化合物的成本較高，有機(jī)介質(zhì)通常具有較高的成本且具有毒性；同樣相轉(zhuǎn)移制備銀納米顆粒的過程中，相轉(zhuǎn)移催化劑和有機(jī)溶劑分別增加了該方法的高成本和高毒性的缺點(diǎn)。因此用簡潔、低成本、綠色的合成方法制備銀納米顆粒對(duì)銀納米材料的發(fā)展過程具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種制備穩(wěn)定的銀納米顆粒的綠色合成方法。這種銀納米顆粒的合成方法包括以下步驟:
[0005]I)配制土倫試劑，葡聚糖和葡萄糖的混合溶液。
[0006]2)將I)中配置好的混合溶液在球形燒瓶中，以90°C?100°C溫度下油浴加熱，力口熱過程中用磁力攪拌棒不斷攪拌，加熱時(shí)間為10?20分鐘，獲得含有銀納米顆粒的溶液。
[0007]3)將步驟2)中的獲得銀納米溶液用透析袋純化。
[0008]4)將步驟3)中獲得的銀納米溶液通過蒸發(fā)得到濃縮液。
[0009]5)將步驟4)中獲得的述濃縮液進(jìn)行冷凍干燥至粉末狀，從而最終獲得銀納米粒子。
[0010]所述步驟I)中的土倫試劑即為銀氨溶液，通過硝酸銀、氨水、氫氧化鈉溶液配制。
[0011]所述步驟3)中的透析袋為水性透析袋(分子量3500)。
[0012]所述步驟4)中，將步驟3)得到的水溶液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，除去大部分水，得到濃縮液。
[0013]所述步驟5)中冷凍干燥溫度為-50°c。
[0014]采用本發(fā)明制備的銀納米粒子，作為前驅(qū)物的土倫試劑和作為穩(wěn)定劑和還原劑的葡聚糖、葡萄糖，為常用的無毒低成本化學(xué)試劑，通過油浴加熱制備銀納米顆粒，該方法操作簡單，綠色環(huán)保，且可在短時(shí)間內(nèi)完成操作，易于推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明(實(shí)例I)制備出的銀納米顆粒的高倍投射電鏡圖。
[0016]圖2為本發(fā)明制備出的銀納米顆粒的色散譜。
[0017]圖3為本發(fā)明制備出的銀納米溶液的紫外吸收光譜圖。
[0018]圖4為本發(fā)明(實(shí)例2)制備出的銀納米顆粒的高倍投射電鏡圖。
[0019]圖5為本發(fā)明(實(shí)例3)制備出的銀納米顆粒的高倍投射電鏡圖。
[0020]具體實(shí)施
[0021]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)例1:
[0023]將體積為200 μ L濃度為0.1M的硝酸銀溶液，體積為200 μ L濃度為0.1M的氫氧化鈉溶液先后加入到試管中。再向試管中滴加3?4μ L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%的氨水,然后向該試管加入4.75mL水，得到土倫試劑。取1.5mg分子量為13000的葡聚糖和39.6mg的葡萄糖加入到裝有1mL水的試管中，超聲5分鐘,使混合均勻；將2.4mL 土倫試劑，ImL葡聚糖與葡萄糖混合液和2.6mL水加入到圓底燒瓶(50mL)中，然后以油浴的方式將混合液加熱，加熱溫度為95°C，加熱時(shí)間為15分鐘，獲得銀納米溶液；將銀納米用透析袋(分子量3500)提純。純化后的銀納米溶液置入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，除去大部分水，得到濃縮液，再經(jīng)-50°C冷凍干燥至粉末狀，最終獲得穩(wěn)定的銀納米顆粒，干燥條件下保持，平均粒徑為45nm，粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)方差為3.1。
[0024]實(shí)例2:
[0025]將體積為200 μ L濃度為0.1M的硝酸銀溶液，體積為200 μ L濃度為0.1M的氫氧化鈉溶液先后加入到試管中。再向試管中滴加3?4μ L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%的氨水,然后向該試管加入4.75mL水，得到土倫試劑。取1.5mg分子量為13000的葡聚糖和39.6mg的葡萄糖加入到裝有1mL水的試管中，超聲5分鐘，使混合均勻；將703.1 μ L 土倫試劑，ImL葡聚糖與葡萄糖混合液和4296.9 μ L水加入到圓底燒瓶(50mL)中，然后以油浴的方式將混合液加熱，加熱溫度為95°C，加熱時(shí)間為15分鐘，獲得銀納米溶液；將銀納米用透析袋(分子量3500)提純。純化后的銀納米溶液置入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，除去大部分水，得到濃縮液，再經(jīng)-50°C冷凍干燥至粉末狀，最終獲得穩(wěn)定的銀納米顆粒，干燥條件下保持，平均粒徑為30nm,粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)方差為1.8 ；
[0026]實(shí)例3:
[0027]將體積為200 μ L濃度為0.1M的硝酸銀溶液，體積為200 μ L濃度為0.1M的氫氧化鈉溶液先后加入到試管中。再向試管中滴加3?4μ L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%的氨水,然后向該試管加入4.75mL水，得到土倫試劑。取1.5mg分子量為13000的葡聚糖和39.6mg的葡萄糖加入到裝有1mL水的試管中，超聲5分鐘,使混合均勻；將300 μ L 土倫試劑，ImL葡聚糖與葡萄糖混合液和4296.9 μ L水加入到圓底燒瓶(50mL)中，然后以油浴的方式將混合液加熱，加熱溫度為95°C，加熱時(shí)間為15分鐘，獲得銀納米溶液；將銀納米用透析袋(分子量3500)提純。純化后的銀納米溶液置入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，除去大部分水，得到濃縮液，再經(jīng)-50°C冷凍干燥至粉末狀，最終獲得穩(wěn)定的銀納米顆粒，干燥條件下保持，平均粒徑為23nm,粒徑分布的標(biāo)準(zhǔn)方差為1.2。
【權(quán)利要求】
1.一種制備穩(wěn)定的銀納米顆粒的綠色方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)配制土倫試劑、葡聚糖和葡萄糖溶液，按一定比例在球形燒瓶中混合。 2)將I)中配置好的球形燒瓶中的混合溶液，以90°C?100°C溫度下油浴加熱，加熱過程中用磁力攪拌棒不斷攪拌，加熱時(shí)間為10?20分鐘，獲得含有銀納米顆粒的溶液。 3)將步驟2)中的獲得銀納米溶液用透析袋純化。 4)將步驟3)中獲得的銀納米溶液通過蒸發(fā)得到濃縮液。 5)將步驟4)中獲得的述濃縮液進(jìn)行冷凍干燥至粉末狀，從而最終獲得銀納米顆粒。
2.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的銀納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中的土倫試劑即為銀氨溶液，通過硝酸銀、氨水、氫氧化鈉溶液配制，作為反應(yīng)的前驅(qū)物。
3.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的銀納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中的土倫試劑與葡聚糖的濃度比例不同可得不同粒徑大小的納米顆粒。
4.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的銀納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中的葡聚糖為穩(wěn)定劑，葡萄糖為還原劑。
5.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的銀納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中的透析袋為水性透析袋(分子量3500)。
6.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的銀納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述步驟4)中，將步驟3)得到的水溶液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，除去大部分水，得到濃縮液。
7.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定的銀納米顆粒的制備方法，其特征在于:所述步驟5)中冷凍干燥溫度為_50°C。
【文檔編號(hào)】B22F9/24GK104043837SQ201310076938
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】劉國華, 李文彬, 張維, 王程, 葉巍翔, 岳釗 申請(qǐng)人:南開大學(xué)