制备稳定纳米银的方法技术

本发明专利技术提供一种制备稳定纳米银的方法，其中使用两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物的胶束作为稳定剂，以及得到的稳定纳米银。本发明专利技术的优点在于所形成的纳米银粒子具有良好的立方面心结构，分散均匀且尺寸均一稳定，且制备纳米银的过程中未使用任何还原剂或复杂手段、重复性较好。与其他现有胶束型稳定剂相比原材料及其胶束水溶液的制备过程简单且材料本身无毒、用量小、制备速度快。与其他现有制备技术相比，该方法操作方便、工艺简单、设备常规、辐照时间短、制备速度快。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，其中使用两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物的胶束作为稳定剂，以及得到的稳定纳米银。本专利技术的优点在于所形成的纳米银粒子具有良好的立方面心结构，分散均匀且尺寸均一稳定，且制备纳米银的过程中未使用任何还原剂或复杂手段、重复性较好。与其他现有胶束型稳定剂相比原材料及其胶束水溶液的制备过程简单且材料本身无毒、用量小、制备速度快。与其他现有制备技术相比，该方法操作方便、工艺简单、设备常规、辐照时间短、制备速度快。【专利说明】
本专利技术涉一种稳定纳米银的简易且环境友好的制备方法，具体地说，涉及一种采用胶束作为稳定剂。
技术介绍
当金属粒子尺寸减小到纳米级别后，会显示出独特的光学、热学、力学和电磁等效应，因此被广泛研究于催化、抗菌等各领域。因为新兴效应通常与纳米粒子的形状大小相关，因此形成稳定结构和大小的纳米颗粒成了制备纳米材料的关键。目前，制备金属纳米粒子的方法主要分为两种，分别是物理方法和化学方法。物理方法主要采用的是激光烧蚀、蒸发/冷凝、可见光或紫外辐射等技术，而化学方法主要通过使用诸如柠檬酸盐、硼氢化钠和抗坏血酸盐等试剂进行得到。在众多金属纳米粒子中，银纳米粒子因其特有的生物抗菌性能而受到了广泛的关注，此外，还被广泛应用于光学数据存储、医疗诊断以及生物医学成像等领域。但是，也因为银纳米粒子的小尺寸效应所引起的高比表面能使其难以长时间维持纳米粒子的大小。为了解决这一问题，目前已提出了许多方法，总结下来主要分为两种途径，即通过静电作用或者通过位阻效应使其保持稳定大小与结构。其中，高分子协助稳定金属纳米粒子是一种有效的方法，可以用来增强或控制纳米粒子的空间分布。在实际调研中， 申请人:发现目前制备纳米银的方法主要有化学还原法、化学气相沉积法、超临界流体法、激光消融法、Y射线辐射法、磁控溅射法、微乳液法、种子媒介法以及电化学法。这些方法都存在着不同程度的操作或实用困难，比如还原剂或添加剂的毒性、粒径不均一、设备要求高、工艺繁琐、制备速度慢以及成本高等问题。中国专利文献:申请号201210394598.8公开了一种稳定的纳米银溶胶与制备方法，采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为保护剂，得到的纳米银粒子的粒径在Inm-lOnm，该方法采用含紫外线的光源，但是光照时间为30分钟至24小时。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人经广泛及深入研究发现:采用两亲性壳聚糖接枝聚己内酯及其衍生共聚物胶束制备的纳米银粒子具有良好的立方结构和大小稳定性，不易发生纳米银粒子的聚积。本专利技术的一个方面是一种，其中使用两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物的胶束作为稳定剂。在优选的方法中，所述聚己内酯的衍生物通过在聚己内酯主链4号位上引入甲基、氣基、竣基、擬基得到。在优选的方法中，所述两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物选自:壳聚糖-g-聚(ε -己内酯)接枝共聚物、壳聚糖接枝聚(己内酯-co-4-甲基己内酯)、壳聚糖接枝聚(4-甲基己内酯)、壳聚糖接枝聚(己内酯-co-4-乙基己内酯)、壳聚糖接枝聚(4-乙基己内酯)、壳聚糖接枝聚(己内酯-co-4-羰基己内酯)、壳聚糖接枝聚(4-羰基己内酯)、聚(己内酯-co-4-氨基己内酯)、壳聚糖接枝聚(4-氨基己内酯)。在优选的方法中，所述两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物，通过化学偶合法将端基羧基化改性的聚己内酯或其衍生物接枝到邻苯二甲酰保护的壳聚糖上，然后脱除邻苯二甲酰官能团形成壳聚糖链上具有游离氨基官能团的两亲性所述壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物。在优选的方法中，所述聚己内酯的衍生物选自:聚(己内酯-CO-4-甲基己内酯)、聚(4-甲基己内酯)、聚(己内酯-co-4-乙基己内酯)、聚(4-乙基己内酯)、聚(己内酯-co-4-羰基己内酯)、聚(4-羰基己内酯)、聚(己内酯-co-4-氨基己内酯)及聚(4-氨基己内酯)。在优选的方法中，所述两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物中，所用壳聚糖部分的粘均分子量为1.03X IO5-10.35X 105，用于接枝的聚己内酯或其衍生物的数均分子量为200-8000，接枝率为1-44%。在优选的方法中，包括步骤:(1)制备两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物的胶束水溶液；(2)将两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物的胶束水溶液与AgNO3水溶液混合，以制备两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯或其衍生物共聚物的胶束/AgNO3水溶液复合体系；及(3)用紫外光辐射所述复合体系以得到稳定的纳米银。本专利技术另一方面为一种稳定纳米银，其根据上述的本专利技术方法制备。与无两亲性壳聚糖接枝聚己内酯及其衍生共聚物胶束存在下银离子(如AgNO3)水溶液所形成的纳米银粒子相比，本专利技术的优点在于所形成的纳米银粒子具有良好的立方面心结构，分散均匀且尺寸均一稳定，且制备纳米银的过程中未使用任何还原剂或复杂手段、重复性较好。与其他现有胶束型稳定剂相比原材料及其胶束水溶液的制备过程简单且材料本身无毒、用量小、制备速度快。与其他现有制备技术相比，该方法操作方便、工艺简单、设备常规、辐照时间短、制备速度快。【专利附图】【附图说明】图1是壳聚糖接枝聚己内酯及其衍生物的结构示意图；图2是典型透射电镜图(a)胶束/纳米银粒子和(b)无胶束纳米银粒子；图3是典型(a)壳聚糖-g_聚(ε -己内酯)胶束和(b)壳聚糖_g_聚(ε -己内酯)胶束/纳米银的X射线衍射图。【具体实施方式】本专利技术采用天然来源的壳聚糖为原料制备成两亲性的壳聚糖接枝聚己内酯及其衍生物共聚物。壳聚糖化学名为β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，分子式为(C6H11NO4)n，是甲壳素脱乙酰化后的产物，通常将N-乙酰基官能团低于55%或溶于1%乙酸或1%盐酸中的甲壳素称之为壳聚糖。壳聚糖来源广泛，是一种环境友好型的可再生可降解高分子，其年产量仅次于自然界中的纤维素。 申请人:采用聚己内酯及其衍生物(指在聚己内酯主链上引入含有极性或非极性的官能团，即在4号位上引入诸如甲基、氨基、羧基、羰基等官能团)对其进行端基改性。然后通过改性后的两亲性壳聚糖基接枝共聚物通过自组装形成胶束，将其作为稳定剂制备稳定的金属银纳米粒子。该方法环境友好，在制备金属纳米粒子的过程中不需要使用任何还原剂或复杂的技术手段，重复性较好。本专利技术方法所用两亲性壳聚糖接枝聚己内酯或衍生物的共聚物可从市售获得，也可按下述制备方法得到:以两亲性壳聚糖-g_聚(ε-己内酯)接枝共聚物为例。通过化学偶合法将聚(ε -己内酯)高分子接枝到邻苯二甲酰保护的壳聚糖上，然后脱除邻苯二甲酰官能团形成壳聚糖链上具有游离氨基官能团的两亲性壳聚糖-g_聚(ε-聚己内酯)接枝共聚物。 上述制备方法中，以聚己内酯的衍生物(在聚己内酯主链上引入含有极性或非极性的官能团，即在4号位上引入诸如甲基、氨基、羧基、羰基等官能团)替代上述聚(ε_己内酯)高分子，以同样的接枝方法可获得本专利技术所用的两亲性壳聚糖接枝聚己内酯衍生物共聚物。可用的聚己内酯衍生物为，例如，聚(己内酯-co-4-甲基己内酯)、聚(4-甲基己内酯)、聚(己内酯-co-4-乙基己内酯)、聚(4-乙基己内酯)、聚(己内酯-co-4-羰基己内酯)、聚(4-羰基己内酯)、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郎美东，顾春华，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：