一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，將殼聚糖溶解于3%的乙酸溶液，浴比1:50，超聲1-12h，隨后加入2-10g/L的高碘酸鈉，在40-80℃下避光反應(yīng)10-60min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；然后按照10:1-1:1的體積比，將0.01-100g/L高碘酸鈉改性后的殼聚糖溶液與0.01-100g/L的銀氨溶液混合，在20℃-80℃的溫度條件下超聲1-10h，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，離心，干燥處理后得到納米銀。本發(fā)明采用高碘酸鈉改性后的殼聚糖作為還原劑和穩(wěn)定劑，具備工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)溫和、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料領(lǐng)域，特別涉及一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]納米銀具有優(yōu)良的傳熱性、導(dǎo)電性、表面活性和催化性能，在光學(xué)、催化、微電子、生物傳感、抗菌等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的納米銀的制備分為物理法和化學(xué)法。物理法對(duì)儀器設(shè)備要求較高，生產(chǎn)費(fèi)用昂貴?；瘜W(xué)法多采用水合肼、甲醛、多元醇、有機(jī)胺等做還原劑，雖然這些還原劑具有高活性，但對(duì)環(huán)境有害，并且制得的納米銀易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象。
[0003]近年來(lái)，采用綠色、環(huán)保、高效和廉價(jià)的方法制備納米銀逐漸成為研究的熱點(diǎn)。目前已采用的綠色還原劑主要包括:維生素、檸檬酸鈉、焦掊酸、對(duì)苯二酚、茶多酚、葡萄糖、果糖、蔗糖、植物及果皮提取物、微生物等。
[0004]甲殼質(zhì)是一種天然有機(jī)高分子多糖，廣泛分布于自然界甲殼綱動(dòng)物(蝦、蟹、昆蟲)的甲殼、真菌和植物的細(xì)胞壁中。蘊(yùn)藏量在地球上的天然有機(jī)高分子物質(zhì)中占第二位，僅次于纖維素。殼聚糖是甲殼素脫乙?；蟮漠a(chǎn)物，是一種線性大分子。中國(guó)發(fā)明專利CN201310555491.1采用納米絲素蛋白、殼聚糖原位還原硝酸銀制備納米銀。中國(guó)發(fā)明專利CN201310434034.7采用殼聚糖(Mr=60000_120000)作還原劑，少量的檸檬酸鈉作穩(wěn)定劑，制備出粒徑在5nm以下，單分散性好，且綠色環(huán)保的納米銀溶膠。中國(guó)發(fā)明專利CN201410049491.9提供一種制備穩(wěn)定納米銀的方法，其中使用兩親性的殼聚糖接枝聚己內(nèi)酯或其衍生物共聚物的膠束作為穩(wěn)定劑。上述文獻(xiàn)大多使用殼聚糖作為穩(wěn)定劑或者使用改性后的殼聚糖作為還原劑。
[0005]選擇性氧化是指在氧化多糖某個(gè)特定位置羥基的同時(shí)抑制其它位置羥基的氧化，并可有效地抑制氧化反應(yīng)過(guò)程中多糖的降解。高碘酸鈉選擇性氧化多糖后，可將C2、c3位置上的羥基氧化成醛基，為多糖的功能性改性提供了反應(yīng)活性點(diǎn)，可利用活性醛基對(duì)多糖進(jìn)行功能性改性，可生成眾多功能性多糖衍生物，大大拓展了多糖的應(yīng)用范圍。目前未見(jiàn)以高碘酸鈉選擇性氧化殼聚糖為還原劑和穩(wěn)定劑制備納米銀的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，旨在提供一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法。
[0007]本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
將殼聚糖溶解于3%的乙酸溶液，浴比1:50，超聲l-12h，隨后加入2-10g/L的高碘酸鈉，在40-80°C下避光反應(yīng)10-60min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；然后按照10:1-1:1的體積比，將0.01-100g/L高碘酸鈉改性后的殼聚糖溶液與0.01-100g/L的銀氨溶液混合，在20°C -80°C的溫度條件下超聲Ι-lOh，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，離心，干燥處理后得到納米銀。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述的銀氨溶液為硝酸鹽或硫酸銀與氨水形成的絡(luò)合物。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述的離心是以8000-12000r/min的轉(zhuǎn)速離心5_20min。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述的干燥處理是指將干燥箱溫度設(shè)定在40°C，真空的環(huán)境下干燥 l-24h。
[0011]本發(fā)明具有如下有益效果:
采用高碘酸鈉將殼聚糖的糖殘基C2和C3位氧化為具有還原性的醛基，可將銀離子還原為納米銀，同時(shí)殼聚糖中存在的羥基，可借助于氫鍵或者離子鍵形成類似網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的籠形分子，從而和銀離子配位，防止納米銀團(tuán)聚，進(jìn)而得到穩(wěn)定的納米銀溶液。本發(fā)明采用高碘酸鈉改性后的殼聚糖作為還原劑和穩(wěn)定劑，具備工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)溫和、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0013]實(shí)施例1:
將2g殼聚糖溶解于10ml的3%乙酸溶液，超聲lh，隨后加入2g/L的高碘酸鈉，在80°C下避光反應(yīng)60min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；
將Ig改性殼聚糖溶于10ml去離子水中，得到濃度10g/L的改性殼聚糖水溶液，與1ml濃度10g/L的銀氨溶液混合，在80°C的溫度條件下超聲lh，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，9000r/min的轉(zhuǎn)速離心lOmin，40°C真空環(huán)境下干燥20h得到納米銀。
[0014]實(shí)施例2:
將2g殼聚糖溶解于10ml的3%乙酸溶液，超聲5h，隨后加入5g/L的高碘酸鈉，在60°C下避光反應(yīng)30min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；
將Ig改性殼聚糖溶于50ml去離子水中，得到濃度20g/L的改性殼聚糖水溶液，與1ml濃度5g/L的銀氨溶液混合，在20°C的溫度條件下超聲10h，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，8000r/min的轉(zhuǎn)速離心lOmin，40°C真空環(huán)境下干燥24h得到納米銀。
[0015]實(shí)施例3:
將2g殼聚糖溶解于10ml的3%乙酸溶液，超聲10h，隨后加入10g/L的高碘酸鈉，在40°C下避光反應(yīng)lOmin，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用；
將Ig改性殼聚糖溶于20ml去離子水中，得到濃度50g/L的改性殼聚糖水溶液，與1ml濃度50g/L的銀氨溶液混合，在40°C的溫度條件下超聲4h，得到納米銀膠體溶液，10000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min, 40°C真空環(huán)境下干燥4h得到納米銀。
[0016]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于: (1)將殼聚糖溶解于3%的乙酸溶液，浴比1:50，超聲l-12h，隨后加入2-10g/L的高碘酸鈉，在40-80°C下避光反應(yīng)10-60min，用去離子水反復(fù)清洗，離心，烘干備用； (2)按照一定的體積比，將一定濃度的高碘酸鈉改性后的殼聚糖溶液，與一定濃度的銀氨溶液混合，在20°C -80°C的溫度條件下超聲Ι-lOh，得到納米銀膠體溶液，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，離心，干燥處理后得到納米銀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的體積比為10:1-1:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的改性后的殼聚糖溶液的濃度為0.01-100g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的銀氨溶液為硝酸鹽或硫酸銀與氨水形成的絡(luò)合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述銀氨溶液的濃度為0.01-100g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的離心是以8000-12000r/min的轉(zhuǎn)速離心5_20min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以改性殼聚糖為還原劑制備納米銀的方法，其特征在于，步驟二所述的干燥處理是指將干燥箱溫度設(shè)定在40°C，真空的環(huán)境下干燥l_24h。
【文檔編號(hào)】B22F9/24GK104289727SQ201410565387
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】趙兵 申請(qǐng)人:蘇州正業(yè)昌智能科技有限公司