一种提高单分散金纳米粒子稳定性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高单分散金纳米粒子稳定性的方法，属于纳米颗粒制备技术领域。该方法包括以下两步：用柠檬酸钠还原氯金酸合成AuNPs，利用0.1M的NaOH水溶液调控前面得到的AuNPs的pH值，将pH值调节至12。本发明专利技术的有益之处在于：（1）pH值调控后改变了柠檬酸根的电荷量以及构象，从而提高了柠檬酸根对AuNPs的稳定性，得到了稳定的单分散AuNPs；（2）采用本发明专利技术提供的方法得到的AuNPs，不仅在不添加表面活性剂的情况下实现了纳米粒子的分离浓缩、直接修饰巯基分子或者离子、从常规水相转换到有机溶剂中，而且减缓了咖啡环效应，并且未引入能产生背景信号的表面活性剂。能产生背景信号的表面活性剂。能产生背景信号的表面活性剂。

【技术实现步骤摘要】
一种提高单分散金纳米粒子稳定性的方法


[0001]本专利技术涉及一种提高单分散金纳米粒子稳定性的方法，属于纳米颗粒制备


技术介绍

[0002]柠檬酸钠还原氯金酸合成金纳米粒子（AuNPs）是经典的AuNPs合成的方法。
[0003]由于AuNPs制备方法简单、尺寸可调，所以被广泛应用于传感分析、催化、细胞成像等领域。
[0004]然而，AuNPs稳定性较差，极易自聚集，在进行离心浓缩、配体修饰和溶剂转换时，往往需要添加表面活性剂，例如：（1）在Viscosity gradient as a novel mechanism for the centrifugation
‑
based separation of nanoparticles（Qiu P ,Mao C. Advanced Materials, 2011, 23(42):4880
‑
4885.）这篇文章中，在进行离心浓缩时，为了提高AuNPs的稳定性，向AuNPs中添加了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮；（2）在Adsorbed Tween 80 is unique in its ability to improve the stability of gold nanoparticles in solutions of biomolecules（Yuyun Zhao, Zhuo Wang, et al. Nanoscale, 2010, 2(10):2114
‑
2119.）这篇文章中，在进行配体修饰时，为了提高AuNPs的稳定性，向AuNPs中添加了表面活性剂吐温80；（3）在Facile phase transfer of gold nanoparticles from aqueous solution to organic solvents with thiolated poly（ethylene glycol）（M. Alkilany, A. I. Bani Yaseen, et al. RSC Advances, 2014, 4(95):52676
‑
52679.）这篇文章中，在进行溶剂转换时，为了提高AuNPs的稳定性，向AuNPs中添加了表面活性剂巯基化聚乙二醇（PEG
‑
SH）和十二烷硫醇。
[0005]添加表面活性剂是解决AuNPs自聚集的最常用方法，但在提高AuNPs稳定性的同时，表面活性剂的加入也带来了一定的问题，例如：（1）High
‑
sensitivity SERS based sensing on the labeling side of glass slides using low branched gold nanoparticles prepared with surfactant
‑
free synthesis（TubaTezcan, Chia
‑
HsienHsu. RSC Advances, 2020,10:34290
‑
34298.）这篇文章指出，吸附在AuNPs上的表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮不仅影响了纳米颗粒界面识别性质，而且还增加了表面增强拉曼散射（SERS）传感器的背景信号，降低了SERS灵敏度；（2）Spherical ordered mesoporous carbon nanoparticles with high porosity for lithium
–
sulfur batteries（Schuster J, Guang He, et al. Angew. Chem. 2012, 51(124):3651
‑
3655.）和Controlled synthesis of mesoporous carbon nanostructures via a
ꢀ“
Silica
‑
Assisted
”ꢀ
strategy（Zhenan Qiao, Bingkun Guo, et al. Nano Lett. 2013, 13(1):207
‑
212.）这两篇文章均指出，表面活性剂吐温80对细胞有毒；
（3）Facile synthesis of ultrathin Pt
‑
Pd nanosheets for enhanced formic acid oxidation and oxygen reduction reaction（Yang Qian, Shi Lijie, et al. Journal of Materials Chemistry, 2019, 7(32):18846
‑
18851.）和Self
‑
supported 3D PdCu alloy nanosheets as a bifunctional catalyst for electrochemical reforming of ethanol（Zhao X, Dai L, Qin Q, et al. Small, 2017, 13(12).）这两篇文章均指出，表面活性剂会阻碍催化活性中心的暴露，从而降低AuNPs的催化活性。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种提高单分散AuNPs稳定性的方法，采用该方法得到的AuNPs在进行离心浓缩、配体修饰和溶剂转换时，即便在不添加表面活性剂的情况下，也不易发生自聚集。
[0007]为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：一种提高单分散金纳米粒子稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：用柠檬酸钠还原氯金酸合成AuNPs；步骤2：用碱性溶液调控步骤1得到的AuNPs的pH值，将pH值调节至12，得到稳定的单分散AuNPs。
[0008]优选的，在步骤1中，所述用柠檬酸钠还原氯金酸合成AuNPs的过程具体如下：将质量浓度为0.01%的HAuCl4水溶液加热至沸腾，迅速加入质量浓度为1%的柠檬酸钠水溶液，HAuCl4水溶液与柠檬酸钠水溶液的体积比为1000：7，保持微沸40min后停止反应，于水浴中冷却，得到AuNPs。
[0009]优选的，在步骤2中，所述碱性溶液选用的是浓度为0.1M的NaOH水溶液；所述稳定的单分散AuNPs的粒径为55nm。
[0010]本专利技术的有益之处在于：（1）本专利技术通过调控柠檬酸钠还原氯金酸合成的AuNPs的pH值，具体将AuNPs的pH值调控至12，pH值调控后改变了柠檬酸根的电荷量以及构象，从而提高了柠檬酸根对AuNPs的稳定性，得到了稳定的单分散AuNPs；（2）采用本专利技术提供的方法得到的AuNPs，在不添加表面活性剂的情况下，实现了纳米粒子的分离浓缩，为纳米颗粒的纯化提供了新的思路；（3）采用本专利技术提供的方法得到的AuNPs，减缓了咖啡环效应，并且未引入能产生背景信号的表面活性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高单分散金纳米粒子稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：用柠檬酸钠还原氯金酸合成AuNPs；步骤2：用碱性溶液调控步骤1得到的AuNPs的pH值，将pH值调节至12，得到稳定的单分散AuNPs。2.根据权利要求1所述的提高单分散金纳米粒子稳定性的方法，其特征在于，在步骤1中，所述用柠檬酸钠还原氯金酸合成AuNPs的过程具体如下：将质量浓度为0.01%的HAuCl4水溶液加热至沸腾，迅速加入质量浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志阳，陈燕，陈令新，
申请(专利权)人：中国科学院烟台海岸带研究所，
类型：发明
国别省市：