一种水溶性Ａｕ１０纳米团簇分子的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物分子诱导一步反应制备水溶性Ａｕ１０纳米团簇分子的方法。包括如下步骤：１）将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为０．００３３～０．２Ｍ的组氨酸水溶液；２）将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为１０ｍＭ的氯金酸水溶液；３）３ｍＬ浓度为０．００３３～０．２Ｍ的组氨酸水溶液加入到１ｍＬ浓度为１０ｍＭ的氯金酸水溶液中，调节ｐＨ值至２～１１，充分混合，静置反应１ｈ，得到水溶性Ａｕ１０纳米团簇分子。本发明专利技术得到的水溶性Ａｕ１０纳米团簇发蓝绿色荧光，荧光量子效率为８．７８％；该水溶性Ａｕ１０纳米团簇具有良好的单分散性和稳定性以及良好的生物相容性等特点，在纳米催化、单分子光电子学、生物传感和标记等领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及团簇分子制备方法，尤其涉及一种水溶性Aultl纳米团簇分子的制备方 法。
技术介绍
金属纳米团簇引起了许多学科领域的科学家们很大的研究兴趣，并且被认为在众 多领域中如催化剂、发光二极管等存在潜在的应用。由于金属的费米能级处于能带的正中 心，其相对能级间距比较小，一般纳米尺寸的晶体只表现出等离子体吸收的特性。但是，当 金属团簇的尺寸减小到一定程度，如亚纳米水平时，团簇分子会形成可区分的清晰的能带 结构，这使得金属团簇分子可能表现出发射光谱的性质。由于金纳米晶体对于生物体是良 性的并且具有很好的生物相容性，采用发光的金亚纳米团簇分子作为标识物应用于生物等 领域将成为可能。虽然许多课题组发展了多种制备金属纳米团簇的方法，但是制备原子级别且单分 散的金属团簇分子仍然是一个挑战，而且，大部分方法制备的纳米团簇分子需要进一步的 提纯和功能化才可能使其具有水溶性和生物相容性。生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白质、脱 氧核糖核酸，具有自然界精确的完美化学组成和结构，常被应用于控制纳米晶体的成核和 生长过程，或者被用作模板诱导合成形状可控的纳米晶体。重要的是，生物分子本身不仅 含有各种功能基团，而且具有结构的多样性，这提供了与合成纳米晶体前驱体进行选择性 吸附或者键接的可能性，由此控制着纳米晶体往特定的晶面生长。例如，研究人员采用DNA 或者寡聚核糖核酸作为支架，合成了含有特定原子数的银纳米团簇。用生物分子参与反应 制备金属纳米团簇使得材料制备过程变得绿色无毒，得到的纳米材料具备良好的生物相容 性，为实现金属团簇分子在生物领域的应用提供了良好的思路。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种水溶性Aultl纳米团簇分子的制备 方法。水溶性Aultl纳米团簇分子的制备方法包括如下步骤1)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. 0033 0. 2M的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. 0033 0. 2M的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水 溶液中，调节Ph值至2 11，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。所述的水溶性Aultl纳米团簇分子由10个金原子构成的金核和包覆在金核表面的 组氨酸分子组成，组氨酸分子中的氨基通过强的N-Au化学键合到金核表面。所述的组氨酸的分子结构式为 本专利技术与现技术相比，具有的有益效果1)组氨酸诱导生成Aultl纳米团簇分子是目前国际上第一次制备出以Aultl纳米团 簇为主要产物的方法，该团簇具有荧光量子效率为8. 78%的蓝绿色荧光，荧光量子效率在 国际上处于较高水平；2)Aultl纳米团簇的制备过程具有稳定性和普适性的特点，产物不受制备过程中反 应物起始浓度比、溶液酸碱度和温度的影响；3)制备水溶性金纳米团簇的方法简单，通过一步反应即可制得Aultl纳米团簇， 极大地简化了金属团簇的制备过程，使其大规模制备成为可能，加速了其在各个领域的应 用；4)制备得到的Aultl纳米团簇表面被生物分子包覆，提高了纳米材料的生物相容 性，使得其在生物领域的应用成为可能。附图说明图1为本专利技术Aultl纳米团簇紫外可见吸收光谱；图2为本专利技术Aultl纳米团簇荧光光谱；图3为本专利技术Aultl纳米团簇X射线光电子能谱；图4(a)为本专利技术Aultl纳米团簇表面包覆2个组氨酸的质谱；图4(b)为本专利技术Aultl纳米团簇表面包覆6个组氨酸的质谱。具体实施例方式水溶性Aultl纳米团簇分子的制备方法包括如下步骤1)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. 0033 0. 2M的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. 0033 0. 2M的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水 溶液中，调节Ph值至2 11，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。所述的水溶性Aultl纳米团簇分子由10个金原子构成的金核和包覆在金核表面的 组氨酸分子组成，组氨酸分子中的氨基通过强的N-Au化学键合到金核表面。所述的组氨酸的分子结构式为 下面的实施例是对本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术的范围。实施例11)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. 0033M的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. 0033M的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水溶液 中，调节Ph值至7，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。实施例21)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. OlM的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. OlM的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水溶液中， 调节Ph值至7，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。实施例31)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. 05M的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. 05M的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水溶液中， 调节Ph值至7，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。实施例41)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. IM的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. IM的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水溶液中，调 节Ph值至7，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。实施例51)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. 2M的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. 2M的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水溶液中，调 节Ph值至7，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。实施例61)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. IM的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. IM的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水溶液中，调 节Ph值至2，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。实施例71)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. IM的组氨酸水溶液；2)将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸水溶液；3) 3mL浓度为0. IM的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸水溶液中，调 节Ph值至11，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。实施例81)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. IM的组氨酸水溶液；2)将氯金酸钾溶于水中，搅拌，得到浓度为IOmM的氯金酸钾水溶液；3) 3mL浓度为0. IM的组氨酸水溶液加入到ImL浓度为IOmM的氯金酸钾水溶液中， 调节Ph值至7，充分混合，静置反应lh，得到水溶性Aultl纳米团簇分子。实施例91)将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为0. 2M的组氨酸水溶液；2)将氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性Ａｕ↓［１０］纳米团簇分子的制备方法，其特征在于包括如下步骤：１）将组氨酸溶于水中，搅拌，得到浓度为０.００３３～０．２Ｍ的组氨酸水溶液；２）将氯金酸溶于水中，搅拌，得到浓度为１０ｍＭ的氯金酸水溶液；３）３ｍＬ浓度为０．００３３～０．２Ｍ的组氨酸水溶液加入到１ｍＬ浓度为１０ｍＭ的氯金酸水溶液中，调节Ｐｈ值至２～１１，充分混合，静置反应１ｈ，得到水溶性Ａｕ↓［１０］纳米团簇分子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红征，杨曦，施敏敏，周仁甲，陈晓强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]