一种油溶性金纳米颗粒的合成方法技术

一种油溶性金纳米颗粒的合成方法，涉及金纳米颗粒。提供一种温和条件下在油相体系中合成高浓度、高稳定性，尺寸在30～100nm的油溶性金纳米颗粒的合成方法。在生长溶液中加入晶种，再加入Au的前驱体，即得粒径为30～100nm的油溶性金纳米颗粒。将短链有机胺引入到晶种生长法的生长溶液中，一方面对小尺寸Au晶种表面进行交换以降低其表面保护程度使得Au前驱盐各容易继续生长，另一方面减慢Au前驱盐的还原速度，从而降低生长速度，得到大尺寸Au纳米颗粒。反应条件温和，重复性好，产量高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，涉及金纳米颗粒。提供一种温和条件下在油相体系中合成高浓度、高稳定性，尺寸在30～100nm的油溶性金纳米颗粒的合成方法。在生长溶液中加入晶种，再加入Au的前驱体，即得粒径为30～100nm的油溶性金纳米颗粒。将短链有机胺引入到晶种生长法的生长溶液中，一方面对小尺寸Au晶种表面进行交换以降低其表面保护程度使得Au前驱盐各容易继续生长，另一方面减慢Au前驱盐的还原速度，从而降低生长速度，得到大尺寸Au纳米颗粒。反应条件温和，重复性好，产量高。【专利说明】
本专利技术涉及金纳米颗粒,尤其是涉及一种粒径为30~IOOnm的油溶性金纳米颗粒的合成方法。
技术介绍
Au纳米颗粒因其尺寸效应和独特的电子结构而在催化、生物成像、光子学以及表面增强拉曼光谱等方面具有重大的应用前景，多年来受到人们的广泛关注。Au纳米颗粒的尺寸对其性质起着重要的影响作用，这一影响在催化和表面增强拉曼光谱等应用中显得尤为重要。表面增强拉曼光谱是一种快速检测物质表面分子结构的光谱技术，Au纳米颗粒作为一种有效的表面增强拉曼光谱基底材料被广泛使用。研究表明，Au纳米粒子的尺寸对于其拉曼增强效果有极大影响。一般情况下，在10~IOOnm范围内,Au纳米颗粒尺寸越大,拉曼增强活性越高(Steven E.J.Bell et al.Phys.Chem.Chem.Phys., 2009, 11, 7455 - 7462 ；ChengminShen et al.Chem.Mater.2008, 20, 6939 - 6944)0多年来，科学家们已经成功在水相中合成了各种形貌的大尺寸Au纳米颗粒【G.Frens.Nature physical sciencel973, 241，20-22; Younan Xia.Science2002, 298,2176-2179;Peidong Yang et al.Angew.Chem.2004, 116, 3759 - 3763;LansunZheng etal.Angew.Chem.1nt.Ed.2008, 47, 8901 - 8904】。但是，在有机相中合成大尺寸Au纳米颗粒遇到了很大困难，严重阻碍了表面增强拉曼光谱在有机体系中的推广应用。目前，在有机体系中合成均匀Au纳米颗粒主要采用强还原剂还原Au前驱盐，快速成核生长的方法。如 NanfengZheng (NanfengZheng et al.J.AM.CHEM.S0C.2006，128，6550-6551.)利用强还原剂氨基-硼烷络合物将`溶解于有机溶剂中的AuPPh3Cl快速还原出来，得到2_8nm的均匀Au纳米颗粒。Shouheng Sun (ShengPeng, Shouheng Sun et al.Nano Res2008 (I)，229-234)利用氨基-硼烧络合物快速还原溶解于有机溶剂中的HAuCl4.3H20，在有机长链胺的保护作用下，得到I~IOnm的均匀 Au 纳米颗粒。此外，XiaogangPeng (Nikhil R.Jana, XiaogangPeng.J.AM.CHEM.S0C.2003, 125，14280-14281)发现，通过改变Au前驱盐和还原剂可以得到不同大小的油性Au纳米颗粒。但是，现有技术中所合成的油性Au纳米颗粒尺寸基本上都不超过30nm，这主要是由于油相体系中Au纳米颗粒的生长过程中表面保护作用很强，Au前驱盐反应又太快，使得Au不容易长大；而小尺寸的Au纳米颗粒对于拉曼光谱的增强作用很弱，很难用于实际检测。由于合成方法上的限制，导致表面增强拉曼光谱在有机体系中的应用受到极大制约。因此开发一种油溶性的大尺寸Au纳米颗粒的合成方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种温和条件下在油相体系中合成高浓度、高稳定性，尺寸在30~IOOnm的油溶性金纳米颗粒的合成方法。本专利技术的具体步骤如下:在生长溶液中加入晶种，再加入Au的前驱体，即得粒径为30~IOOnm的油溶性金纳米颗粒。所述生长溶液可采用有机溶剂、长链烷基胺和短链烷基胺的混合物；所述有机溶剂可选自正辛烷、十八烯、氯仿、萘满、三正丁胺、四氢呋喃等中的至少一种；所述长链烷基胺可选自油胺或分子式符合CnH2n+3N (8^n^ 18)的长链烷基胺中的至少一种，优选油胺；所述短链烷基胺可选自分子式符合CnH2n+3N (1<η<8 )的短链烷基胺中的至少一种，优选正丁胺；短链烷基胺与长链烷基胺的体积比可为1: (0.1~10);长链烷基胺和短链烷基胺之和与有机溶剂的体积比可为1: (0.01~100);所述晶种可采用粒径为6~20nm的Au纳米颗粒；晶种与生长溶液的配比可为晶种Img:生长溶液10~1000mL,其中，晶种以质量计算，生长溶液以体积计算；所述Au的前驱体可选自氯金酸的乙醇溶液或三苯基膦氯化金的氯仿溶液；所述加入Au的前驱体，可采用注射泵；加入Au的前驱体的速度可为0.01~lmL/h。本专利技术将短链有机胺引入到晶种生长法的生长溶液中，一方面对小尺寸Au晶种表面进行交换以降低其表面保护程度使得Au前驱盐各容易继续生长，另一方面减慢Au前驱盐的还原速度，从而降低生长 速度，得到大尺寸Au纳米颗粒。本专利技术的主要优点在于:1)在合成体系中引入短链有机胺，减慢Au前驱体的生长速度，得到30-100nm油性Au纳米颗粒，扩展了表面增强拉曼光谱等一系列技术在油性体系中的应用；2)水溶液中Au纳米颗粒大多容易发生团聚而失去应用价值，油性体系中合成的6~20nm的Au纳米颗粒由于尺寸太小,表面高,也较难长期保存；本合成方法得到的油溶性Au纳米颗粒表面有长碳链作为保护剂，能稳定保存6个月以上而不发生团聚，促进了表面增强拉曼光谱等技术的商品化；3)本合成方法使用注射泵连续进样，反应条件温和，重复性好，产量高。【专利附图】【附图说明】图1为实施例8所合成油溶性Au纳米颗粒的透射电镜图。可以看出，所得到的金纳米颗粒尺寸均匀。图2为实施例8所合成油溶性Au纳米颗粒的尺寸分布图。图3为实施例8所合成油溶性Au纳米颗粒的能谱分析图。其中C和Si元素的峰来自硅片和导电胶等基底。【具体实施方式】以下实施例将结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例1I)制备6nm Au纳米颗粒(I)往50mL两口圆底烧瓶中加入IOmL油胺、IOmL正辛烷，置于20°C恒温水浴，搅祥 5 ~IOmin0(2)往步骤(1)中的圆底烧瓶加入0.1g氯金酸固体粉末，N2保护，搅拌5~lOmin。(3)取0.25g叔丁基胺硼烷粉末溶解于ImL正辛烷和ImL油胺中，注入到以上圆底烧瓶中，搅拌Ih后停止。(4)将原液用60mL无水乙醇沉降，离心浓缩(6000r/min，离心5min)，将沉淀分散于IOmL正己烷中，产物命名为A。2)制备30nm Au纳米颗粒(I)往500mL容器中依次加入IOOmL萘满、90mL油胺、90mL正丁胺和0.05mL产物A,置于60°C水浴中搅拌5?lOmin。(2)用注射泵以0.15mL/h的速度连续加入氯金酸的乙醇溶液(100mg/mL)。(3) Ih后停止加入样品，继续反应Ih后得到30nm Au纳米颗粒。实施例2依照实施例1步骤I)制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑南峰，刘圣杰，方晓亮，吴炳辉，田中群，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：