一种花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法，该方法以胶体纳米粒子Au@SiO2为模板，通过控制配体种类、反应比例、反应时间等参数调控金纳线生长过程，从而获得了一系列具有不同形貌的花状结构金纳米线复合材料。所述材料结构包括Au@SiO2核和向外辐射的金纳米线，构成花状微纳结构。本发明专利技术成本低廉，实验操作简单，产品制备周期短，重复性好，能制得均匀的花状金纳米线复合纳米粒子，为通过高分子配体来制备金纳米复合材料提供了是一条可行的技术路线。

【技术实现步骤摘要】
一种花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法
本专利技术涉及一种花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法，属于纳米材料

技术介绍
金纳米材料具有独特的物理化学性能，在药物递送、催化、修饰电极和药物分析等领域具有潜在应用，受到研究者的广泛关注。研究表明，金纳米材料的某些特性与其形状和尺寸密切相关，因此有效控制金纳米材料的特定结构和形貌可以获得新的物理化学性能。与零维结构相比，一维的金纳米线表现出大的长径比、少的晶格缺陷、高的表面原子数等优点。近年来，人们开发了一种采用小分子巯基配体通过活性表面生长制备金纳米线的方法。Yang等采用氨基化的SiO2提供高曲率表面，在其表面成功生长具有高长径比和柔韧性的放射状金纳米线复合纳米粒子。类似地，Liz-Marzán等也用SiO2制备了一种在胶体粒子表面辐射生长金纳米线长度为40-200nm之间的等离子金属介电纳米粒子。Zhang等先通过种子生长法在聚苯乙烯微球表面生长金纳米线，然后用四氢呋喃移除聚苯乙烯微球形成高级笼状结构的金纳米线囊泡，提供尖端和高密度的热点用于SERS检测。这些放射状纳米线复合纳米粒子的制备都是基于小分子巯基配体合成的，但是一般只能制备出具有普通形貌的金纳米线复合结构。采用高分子配体对该类金纳米线的制备鲜有研究。高分子作为重要的材料之一，已经应用到科技、生活等各个领域。从合成角度看，如果将高分子配体引入金纳米粒子的合成中，有可能得到新型的功能纳米复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种新型的花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法。为实现以上专利技术目的，本专利技术提供一种花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：(1)将一定量氯金酸水溶液煮沸，然后加入适量柠檬酸钠水溶液，继续加热搅拌回流反应得到纳米金球溶液；(2)将上述纳米金球溶液离心浓缩，在搅拌下转移到异丙醇溶液中，依次加入11-巯基十一烷酸乙醇溶液、正硅酸乙酯水溶液和浓氨水，室温反应后，离心得到Au@SiO2纳米粒子水溶液；(3)在上述Au@SiO2纳米粒子水溶液中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，室温反应后，用乙醇离心提纯，然后加入3-5nm金种子溶液室温吸附，最后离心得到吸附有种子的Au@SiO2@seeds复合纳米粒子，保存在乙醇中备用；(4)取一定量吸附有种子的Au@SiO2@seeds复合纳米粒子，加入含有小分子巯基配体、聚乙烯吡咯烷酮、氯金酸和抗坏血酸的生长液，室温反应后，离心洗涤得到具有花状金纳米线的复合纳米粒子。进一步地，步骤(1)中所述金纳米球的直径为15-30nm。进一步地，步骤(2)中所述Au@SiO2纳米粒子直径为20-40nm。进一步地，步骤(3)所述吸附的时间为2～6h。进一步地，步骤(4)所述巯基配体为3-巯基苯甲酸、4-羟基苯硫酚和4-巯基苯乙酸中的一种或其中两种的混合物，反应时间为0～15min。进一步地，步骤(4)所述聚乙烯吡咯的分子量为8000-60000。进一步地，步骤(4)所述巯基配体、聚乙烯吡咯烷酮、氯金酸和抗坏血酸的摩尔比例为1:25:3:7-1:250:3:7。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用新的制备方法，一方面采用核壳结构的胶体纳米粒子做模板，制备出具有核壳结构的胶体Au@SiO2纳米粒子；另一方面，使用高分子配体等混合配体改变生长过程，可得到一种可调节花状金纳米线尺寸的复合纳米粒子。本专利技术以胶体纳米粒子Au@SiO2为模板，通过控制配体种类、反应比例、反应时间等参数调控金纳线生长过程，从而获得了一系列具有不同形貌的花状结构金纳米线复合材料。所述材料结构包括Au@SiO2核和向外辐射的金纳米线，构成花状微纳结构。本专利技术成本低廉，实验操作简单，产品制备周期短，重复性好，能制得均匀的花状金纳米线复合纳米粒子，为通过高分子配体来制备金纳米复合材料提供了是一条可行的技术路线。本专利技术反应条件简单，设备简易，整个工艺流程较短，产物均一性好，并且重复性好，具有较好的潜在应用前景。附图说明图1是本专利技术实施案例1制备的Au@SiO2的SEM图。图2是本专利技术实施案例1制备的花状金纳米线复合纳米粒子的SEM图。图3是本专利技术实施案例2制备的花状金纳米线复合纳米粒子的SEM图。图4是本专利技术实施案例3制备的花状金纳米线复合纳米粒子的SEM图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：(1)将10mg，100mL的HAuCl4水溶液加热煮沸，然后加入3mL，1wt％柠檬酸钠水溶液，在600rpm下搅拌加热回流反应30min，得到酒红色溶液，自然冷却至室温得到金纳米球；(2)将3mL纳米金球溶液在4000g，8min离心浓缩，移去上清液分散在500μL去离子水中；在剧烈搅拌下转移到2.5mL异丙醇溶液中，随后加入20μL，2mM的11-烷基十一烷酸乙醇溶液；加入600μL，9mM的正硅酸乙酯水溶液，最后加入90μL的浓氨水，室温反应12h。反应结束后，在5200g离心9min得到核壳结构的Au@SiO2纳米粒子，分散在500μL去离子水中。从图1可以看出，所得纳米粒子尺寸在30nm左右，具有明显的核壳结构；(3)在500μL的Au@SiO2水溶液中，加入500μL，1mM的3-氨丙基三乙氧基硅烷，室温反应1h；将其在5200g，9min离心提纯两次，保存在500μL乙醇中；然后将其加入到500μL金种子溶液，室温吸附2h，保证金种子在其表面吸附一层；最终在5200g下离心8min得到Au@SiO2@seeds，保存在1mL乙醇中备用；(4)取100μL的Au@SiO2@seeds溶液，然后加入含有0.37mM的4-巯基苯乙酸，72.5mM聚乙烯吡咯烷酮，1.13mM氯金酸和2.73mM抗坏血酸的生长液，室温反应15min。然在1000rpm下离心4min，重新分散在水中。从图2可以看出，所得花状金纳米复合纳米粒子中金纳米线的尺寸约为300nm。本实施案例使用4-巯基苯乙酸混合配体可制备出具有较长金纳米线复合纳米粒子。实施例2一种花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：(1)将10mg，100mL的HAuCl4水溶液加热煮沸，然后加入3mL，1wt％柠檬酸钠水溶液，在600rpm下搅拌加热回流反应30min，得到酒红色溶液，自然冷却至室温得到金纳米球；(2)将3mL纳米金球溶液在4000g，8min离心浓缩，移去上清液分散在500μL去离子水中；在剧烈搅拌下转移到2.5mL异丙醇溶液中，随后加入20μL，2mM的11-巯基十一烷酸乙醇溶液；加入600μL，9mM正硅酸乙酯水溶液，最后加入90μL浓氨水，室温反应12h；反应结束后，在5200g离心9min得到核壳结构的Au@SiO2纳米粒子，分散在500μL去离子水中保存；(3)在500μL的Au@SiO2水溶液中，加入500μL，1mM的3-氨丙基三乙氧基硅烷，室温反应1h；将其在5200g，9min离心提纯两次，保存在500μL乙醇中；然后将其加入到500μL金种子溶液，室温吸附2h；最终在5200g下离心8min得到Au@SiO2@seeds，保存在1mL乙醇中备用；(4)取100μL的A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将一定量氯金酸水溶液煮沸，然后加入适量柠檬酸钠水溶液，继续加热搅拌回流反应得到纳米金球溶液；(2)将上述纳米金球溶液离心浓缩，在搅拌下转移到异丙醇溶液中，依次加入11‑巯基十一烷酸乙醇溶液、正硅酸乙酯水溶液和浓氨水，室温反应后，离心得到Au@SiO2纳米粒子水溶液；(3)在上述Au@SiO2纳米粒子水溶液中，加入3‑氨丙基三乙氧基硅烷，室温反应后，用乙醇离心提纯，然后加入3‑5nm金种子溶液室温吸附，最后离心得到吸附有种子的Au@SiO2@seeds复合纳米粒子，保存在乙醇中备用；(4)取一定量吸附有种子的Au@SiO2@seeds复合纳米粒子，加入含有小分子巯基配体、聚乙烯吡咯烷酮、氯金酸和抗坏血酸的生长液，室温反应后，离心洗涤得到具有花状金纳米线的复合纳米粒子。

【技术特征摘要】
1.花状金纳米线复合纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将一定量氯金酸水溶液煮沸，然后加入适量柠檬酸钠水溶液，继续加热搅拌回流反应得到纳米金球溶液；(2)将上述纳米金球溶液离心浓缩，在搅拌下转移到异丙醇溶液中，依次加入11-巯基十一烷酸乙醇溶液、正硅酸乙酯水溶液和浓氨水，室温反应后，离心得到Au@SiO2纳米粒子水溶液；(3)在上述Au@SiO2纳米粒子水溶液中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，室温反应后，用乙醇离心提纯，然后加入3-5nm金种子溶液室温吸附，最后离心得到吸附有种子的Au@SiO2@seeds复合纳米粒子，保存在乙醇中备用；(4)取一定量吸附有种子的Au@SiO2@seeds复合纳米粒子，加入含有小分子巯基配体、聚乙烯吡咯烷酮、氯金酸和抗坏血酸的生长液，室温反应后，离心洗涤得到具...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振中，徐鑫磊，应佳蕾，陈虹宇，谭文军，马春新，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33