一种金银合金空心多面体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金银合金空心多面体的制备方法，包括：采用多元醇还原法在150～195℃油浴中制备出银纳米立方体；将所述银纳米立方体分散到表面活性剂溶液中，从而得到表面活性剂分散的银纳米立方体；向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中依次加入还原剂和表面活性剂分散的氯金酸，反应10min～2h后进行离心分离，再对离心分离后得到的颗粒进行洗涤，从而制得金银合金空心多面体。本发明专利技术能够以银纳米立方体为模板制得金银元素分布均匀且不复制模板形貌的空心多面体，而且该空心多面体的壁比较厚，结实不易破碎。

A preparation method of gold and silver alloy hollow polyhedron

The invention discloses a preparation method of a gold and silver alloy hollow polyhedron, which comprises the preparation of a silver nano cube in an oil bath at 150~195 degrees centigrade by a polyol reduction method; the silver nanometers are dispersed into the surfactant solution to obtain a silver nano cube dispersed by the surface active agent, and the surface activity is made to the surface activity. In the dispersing silver nano cubes, the reductant and the surfactant dispersed chlorosauric acid were added in turn, and the centrifuge separation was carried out after 10min ~ 2H, and then the particles were washed after centrifugation, and the hollow polyhedron of gold and silver alloy was prepared. The invention can produce a hollow polyhedron with uniform distribution of gold and silver elements and no replicating template morphology with a silver nano cube as a template, and the wall of the hollow polyhedron is thicker and hard to be broken.

【技术实现步骤摘要】
一种金银合金空心多面体的制备方法
本专利技术涉及金银合金纳米材料制备
，尤其涉及一种金银合金空心多面体的制备方法。
技术介绍
贵金属纳米颗粒的光学性质-局域表面等离子体共振明显依赖于颗粒的尺寸、组成、形状以及周围的环境，在光电器件、表面增强光谱学以及生物医药等方面具有潜在的应用价值。相比于单一金属的纳米材料，二元金属纳米粒子在光学、催化、电子等方面具有独特的优势，因此二元金属纳米粒子越来越引起研究者的关注。目前，人们可以通过多种不同方法制备出核壳结构或者合金结构的二元金属纳米颗粒。由于金银这两种贵金属具有大量的自由电子，因此金银在受到光激发时，可以产生较强的等离子体共振，并引起表面增强拉曼散射，这使得人们对金银这两种金属组成的纳米颗粒更加感兴趣。核壳结构金银纳米颗粒在很大程度上仍然具有比较明显的金或银的特性，而利用置换反应制得的合金结构金银纳米颗粒(即金银合金纳米颗粒)可以在原子级别实现金银元素的均匀分散，并且这种金银合金纳米颗粒通常为空心结构，这比实心结构具有更大的比表面积。此外，在现有技术中，利用置换反应制得的金银合金纳米颗粒，其形貌通常受到原始银模板的形貌限制，例如：以银纳米线为模板所得到的是金银合金纳米管，以银纳米球为模板所得到的是金银合金空心球，以银纳米立方体为模板所得到的是金银合金空心立方体。但是，现有技术中利用置换反应所制得的金银合金纳米颗粒，其形貌大多复制牺牲模板的形貌，而且其空心结构的壁比较薄，十分容易破碎。
技术实现思路
为了解决现有制备方法所制得的金银合金纳米颗粒其空心结构的壁比较薄，十分容易破碎的技术问题，本专利技术提供了一种金银合金空心多面体的制备方法，能够以银纳米立方体为模板制得金银元素分布均匀的金银合金空心多面体，具体为空心截角立方体，而且该空心多面体的壁比较厚，结实不易破碎。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种金银合金空心多面体的制备方法，包括以下步骤：步骤A、采用多元醇还原法在150～195℃油浴中制备出银纳米立方体；步骤B、将所述银纳米立方体分散到表面活性剂溶液中，从而得到表面活性剂分散的银纳米立方体；步骤C、向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中依次加入还原剂和表面活性剂分散的氯金酸，反应10min～2h后进行离心分离，再对离心分离后得到的固体进行洗涤，从而制得金银合金空心多面体。优选地，每20～200uL银纳米立方体使用0.1～5mL浓度为0.01～1mol/L的还原剂和0.1～5mL表面活性剂分散的氯金酸；其中，所述表面活性剂分散的氯金酸中氯金酸的浓度为0.1～0.5mmol/L。优选地，所述的还原剂采用柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、抗坏血酸、抗坏血酸钠中的至少一种。优选地，所述的向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中依次加入还原剂和表面活性剂分散的氯金酸包括：边搅拌边向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中加入还原剂，然后搅拌2～10min，再加入表面活性剂分散的氯金酸。优选地，所述表面活性剂分散的银纳米立方体中表面活性剂的浓度为0.02～0.2mol/L；所述表面活性剂分散的氯金酸中表面活性剂的浓度为0.02～0.2mol/L。优选地，所述的表面活性剂采用聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸钠、氯代十六烷基吡啶中的至少一种。优选地，所述的对离心分离后得到的固体进行洗涤包括：采用蒸馏水和无水乙醇对离心分离后得到的固体洗涤多次。优选地，所述的采用多元醇还原法在150～195℃油浴中制备出银纳米立方体包括以下步骤：步骤A1、以1,5-戊二醇为溶剂分别配置浓度为10～50mg/mL的硝酸银溶液、浓度为10～50mg/mL的聚乙烯吡咯烷酮溶液和浓度为10～50mg/mL的无水氯化铜溶液，并将所述无水氯化铜溶液分散到所述硝酸银溶液中，从而得到含有无水氯化铜的硝酸银溶液；步骤A2、取1,5-戊二醇于反应容器中，并将其置于150～195℃油浴中，以200～300r/min的速率搅拌，使之均匀受热，保温10～30min，然后向所述反应容器中交替加入步骤A1中含有无水氯化铜的硝酸银溶液和聚乙烯吡咯烷酮溶液，加入的速率为50～200uL/min，加入的次数为16～22次；步骤A3、加入完全后，将所述反应容器取出，边搅拌边冷却至室温，然后对所述反应容器中的溶液进行洗涤，从而制备出银纳米立方体。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术提供的金银合金空心多面体的制备方法以多元醇还原法制得的银纳米立方体为原料，并通过向表面活性剂分散的银纳米立方体中依次加入还原性较弱的还原剂和表面活性剂分散的氯金酸，以及对各原料浓度、用量和反应时间的控制，从而使最终制得金银元素均匀分布的金银合金空心多面体，而且该空心结构的壁比较厚，结实不易破碎。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例3中的银纳米立方体的扫描电镜照片和光吸收曲线示意图。图2为本专利技术实施例3中最终制得的金银合金空心多面体的扫描电镜照片和不同角度透射电镜照片。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。下面对本专利技术所提供的金银合金空心多面体的制备方法进行详细描述。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。一种金银合金空心多面体的制备方法，包括如下步骤：步骤A、采用多元醇还原法在150～195℃油浴中制备出银纳米立方体。步骤B、将所述银纳米立方体分散到表面活性剂溶液中，从而得到表面活性剂分散的银纳米立方体。步骤C、向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中依次加入还原剂和表面活性剂分散的氯金酸，反应10min～2h后进行离心分离，再对离心分离后得到的固体进行洗涤，从而制得金银合金空心多面体。具体地，该金银合金空心多面体的制备方法的各步骤可以包括以下实施方案：(1)在步骤A中，所述的采用多元醇还原法在150～195℃油浴中制备出银纳米立方体可以包括以下步骤：①步骤A1、以1,5-戊二醇为溶剂分别配置浓度为10～50mg/mL(最好为20mg/mL)的硝酸银溶液、浓度为10～50mg/mL(最好为20mg/mL)的聚乙烯吡咯烷酮溶液和浓度为10～50mg/mL(最好为10mg/mL)的无水氯化铜溶液，并将所述无水氯化铜溶液分散到所述硝酸银溶液中，从而得到硝酸银分散的无水氯化铜溶液。②步骤A2、取2.5～10mL(最好为5mL)的1,5-戊二醇于反应容器中，并将其置于150～195℃(最好为175℃)油浴中，以200～300r/min(最好为280r/min)的速率搅拌，使之均匀受热，保温10～30min(最好为20min)，然后向所述反应容器中交替加入步骤A1中硝酸银分散的无水氯化铜溶液和聚乙烯吡咯烷酮溶液，加入的速率为50～200uL/min(最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金银合金空心多面体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、采用多元醇还原法在150～195℃油浴中制备出银纳米立方体；步骤B、将所述银纳米立方体分散到表面活性剂溶液中，从而得到表面活性剂分散的银纳米立方体；步骤C、向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中依次加入还原剂和表面活性剂分散的氯金酸，反应10min～2h后进行离心分离，再对离心分离后得到的固体进行洗涤，从而制得金银合金空心多面体。

【技术特征摘要】
1.一种金银合金空心多面体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A、采用多元醇还原法在150～195℃油浴中制备出银纳米立方体；步骤B、将所述银纳米立方体分散到表面活性剂溶液中，从而得到表面活性剂分散的银纳米立方体；步骤C、向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中依次加入还原剂和表面活性剂分散的氯金酸，反应10min～2h后进行离心分离，再对离心分离后得到的固体进行洗涤，从而制得金银合金空心多面体。2.根据权利要求1所述的金银合金空心多面体的制备方法，其特征在于，每20～200uL银纳米立方体使用0.1～5mL浓度为0.01～1mol/L的还原剂和0.1～5mL表面活性剂分散的氯金酸；其中，所述表面活性剂分散的氯金酸中氯金酸的浓度为0.1～0.5mmol/L。3.根据权利要求1或2所述的金银合金空心多面体的制备方法，其特征在于，所述的还原剂采用柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、抗坏血酸、抗坏血酸钠中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的金银合金空心多面体的制备方法，其特征在于，所述的向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中依次加入还原剂和表面活性剂分散的氯金酸包括：边搅拌边向所述表面活性剂分散的银纳米立方体中加入还原剂，然后搅拌2～10min，再加入表面活性剂分散的氯金酸。5.根据权利要求1或2所述的金银合金空心多面体的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂分散的银纳米立方体中表面活性剂的浓度为0.02～0.2mol/L；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭静，刘广强，蔡伟平，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34