【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子化学和无机化学领域，具体涉及一种二维手性纳米晶超晶格材料的制备方法
技术介绍
1、金是最稳定的元素，而金纳米颗粒由于其在纳米尺度时，表现出独特的光电性能、物化性质和良好的生物相容性，在近十几年被科学家们广为探索。而在2018年由手性分子诱导合成的手形金纳米颗粒第一次出现后，金纳米颗粒与手性方向的融合便引起了科学家们的极大研究热情。将手性分子在金纳米颗粒合成时引入反应体系，便可以制备具备具有光学不对称性的手性纳米颗粒，但目前的手性颗粒合成并不成熟，颗粒形状很难统一，合成的产量也相对降低，因此很难发挥金纳米颗粒局部表面等离子体共振的特性。
2、聚合物修饰手性金纳米颗粒并组装成二维超晶格旨在通过表面修饰的方法，将单分散的手性金纳米颗粒通过溶剂挥发作用力的诱导，在气液界面上组装成取向有序的二维超晶格，将纳米颗粒尺度的光学不对称性提升到厘米级二维薄膜的光学不对称性，其手性信号强度大大提升，有望在手性有机识别催化、偏振光发光和生物医学成像等方向有所应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种二维手性纳米晶超晶格材料的制备方法，通过表面化学修饰，将纳米颗粒在气液界面组装成二维超晶格薄膜。
2、本专利技术提出的一种二维手性纳米晶超晶格材料的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)将20-28mm氯金酸和90-110mm表面活性剂十六烷基溴化铵在搅拌下溶于水后，用冰硼氢化钠溶液快速还原为金纳米簇；
4、(2)向步骤(1)所得的
5、(3)将步骤(2)所得的10nm的单分散金纳米球取1-2ml加入事先配置好的90-110mm十六烷基溴化铵和90-110mm抗坏血酸的混合溶液中，用注射泵在0.5-1小时内缓慢加入5-10ml的3-6mm氯金酸溶液，持续搅拌，离心洗去多余的表面活性剂，得到30nm的单分散金纳米球；
6、(4)将步骤(3)所得的30nm的单分散金纳米球与90-110mm十六烷基氯化吡啶充分混合，离洗三次，得到十六烷基氯化吡啶包覆的30nm金纳米球的配体；
7、(5)将步骤(4)所得的十六烷基氯化吡啶包覆的30nm金纳米球作为种子，制备手性金纳米颗粒，用超纯水充分溶解十六烷基溴化吡啶和十六烷基氯化吡啶(摩尔比为3：1)，加入8-12mm氯金酸，充分搅拌混合，加入90-110mm抗坏血酸还原氯金酸，加入1-3mm左旋半胱氨酸或右旋半胱氨酸作为手性分子，最后加入十六烷基氯化吡啶包覆的金纳米球种子引发生长，最终得到单分散的手性金纳米颗粒；
8、(6)将步骤(5)所得的单分散的手性金纳米颗粒加超纯水洗去表面多余的表面活性剂，向沉淀中加入1-3mg/ml的巯基聚苯乙烯的四氢呋喃溶液，并超声分散5-20分钟，超声结束后，静置24-48小时，以完成配体交换；
9、(7)将步骤(6)所得的溶液离心洗去过量的巯基聚苯乙烯，向沉淀中加入甲苯，再次离心洗涤，用微量的甲苯溶解沉淀，最终得到手性金纳米颗粒@巯基聚苯乙烯的甲苯溶液；
10、(8)将步骤(7)所得手性金纳米颗粒@巯基聚苯乙烯的甲苯溶液滴在盛有一缩二乙二醇的聚四氟乙烯凹槽的液面上，并在凹槽上盖上载玻片，2-4小时后，即可形成厘米级的超晶格薄膜；
11、(9)将步骤(8)所得厘米级的超晶格薄膜转移到ito玻璃上，便可在扫描电镜下观测到位置长程有序且颗粒取向一致的组装结果，并在圆二色谱仪中测试其光学不对成性。本专利技术中，步骤(2)中离心转速为20000rpm，时间应为20分钟，离心洗涤三次。
12、本专利技术中，步骤(3)和(4)中离心转速为11000rpm，时间应为15分钟，离心洗涤三次。
13、本专利技术中，步骤(5)中氯金酸与抗坏血酸的摩尔数之比为1：7，金种的紫外吸光度为3，当加入种子的体积0.5ml时，手性分子的体积为20μl，手性纳米颗粒的尺寸约为150nm；当加入种子的体积1ml时，手性分子的体积为30μl，手性纳米颗粒的尺寸为90-100nm；当加入种子的体积1.5ml时，手性分子的体积为45μl，手性纳米颗粒的尺寸为80-85nm。
14、本专利技术中，步骤(6)中巯基聚苯乙烯的分子量为3k，6k或19k中任一种。
15、本专利技术的有益效果在于：
16、本专利技术通过种子生长法制备了单分散的手性金纳米颗粒，通过巯基与金的共价作用力，将巯基聚苯乙烯修饰到手性金纳米颗粒表面，通过缓慢的溶剂挥发在气液界面制备二维超晶格薄膜。
17、本专利技术的实现了手性颗粒的单分散合成，并实现了厘米级别长程有序的二维超晶格薄膜的组装，且颗粒尺寸可调，聚合物配体分子量可调，极大的拓展了对手性纳米颗粒的进一步性质探索，而现有方法合成的手性纳米颗粒无法进行组装，组装结果也多为无序堆积，无法探索手性金纳米颗粒局部表面等离子体共振的特性。因此本专利技术开发了一种二维手性纳米晶超晶格材料的制备方法。
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1.一种二维手性纳米晶超晶格材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中离心转速为20000rpm，时间应为20分钟，离心洗涤三次。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)和(4)中离心转速为11000rpm，时间应为15分钟，离心洗涤三次。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)中氯金酸与抗坏血酸的摩尔数之比为1：7，金种的紫外吸光度为3，当加入种子的体积0.5mL时，手性分子的体积为20μL，手性纳米颗粒的尺寸约为150nm；当加入种子的体积1mL时，手性分子的体积为30μL，手性纳米颗粒的尺寸为90-100nm；当加入种子的体积1.5mL时，手性分子的体积为45μL，手性纳米颗粒的尺寸为80-85nm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(6)中巯基聚苯乙烯的分子量为3k，6k或19k中任一种。
【技术特征摘要】
1.一种二维手性纳米晶超晶格材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中离心转速为20000rpm，时间应为20分钟，离心洗涤三次。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)和(4)中离心转速为11000rpm，时间应为15分钟，离心洗涤三次。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)中氯金酸与抗坏血酸的摩尔数之...
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