硫代杯芳烃衍生物水相制备纳米金颗粒的方法技术

本发明专利技术提供了一种纳米技术领域的硫代杯芳烃衍生物水相制备纳米金颗粒的方法。步骤为：将具有两亲性的硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物溶解在去离子水中配制成硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物水溶液。取氯金酸水溶液加入到硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物水溶液中，室温搅拌，然后放置一段时间，得到不同尺寸的纳米金颗粒，其中，硫代杯芳烃的聚乙二醇的硫醚键和氯金酸的金按物质的量计算，摩尔比为１∶０．６～１∶０．２１。本发明专利技术得到几纳米到几十纳米的纳米金颗粒，工艺简单，合成的纳米金颗粒稳定性好，同时杯芳烃作为超分子主体本身可以识别一些客体分子，由硫代杯芳烃稳定包覆的纳米金颗粒可用于制备生物传感、分子检测以及生物催化等器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米
的制备纳米金颗粒的方法，具体涉及一种硫代 杯芳烃衍生物水相制备纳米金颗粒的方法。
技术介绍
纳米金颗粒由于其独特的量子尺寸效应和高比表面积，使其在光、电、磁、 催化及生物技术等领域有着广泛的应用。目前纳米金颗粒的化学制备方法有溶液还原法、种金生长法、等等，其中氯 金酸溶液直接还原法已成为最常用的合成稳定纳米金颗粒的化学制备方法。利用 该方法合成纳米金颗粒时需使用合适的还原剂，已经报道的还原剂有硼氢化钠、 柠檬酸三钠、抗坏血酸、水合肼、羟胺等。经对现有技术的文献检索发现，如Frens G.等在《Nature Physical Science》 (自然物理科学，1973年第241期，第20页至第23页，"Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions', 可控成核调节单分散金悬浮液粒子尺寸)上报道了在沸水中使用柠檬酸钠还原氯 金酸，得到了粒径大约为13-20纳米的纳米金颗粒，柠檬酸钠及其氧化产物包覆 在粒子表面起到稳定作用。但是含羧基的基团作为稳定剂，对纳米金颗粒的稳定 效果不好，因此在以后的研究中大多利用含氮、含硫或含磷的配体与还原的纳米 金颗粒配位起稳定作用。这就需要在加入还原剂的同时加入稳定剂，从而达到稳 定还原后纳米金颗粒的目的。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种硫代杯芳烃衍生物水相制备纳米金颗 粒的方法，利用聚乙二醇修饰硫代杯芳烃下端酚羟基的衍生物同时作为还原剂和 稳定剂，在水相条件下室温合成稳定分散的纳米金颗粒，改变硫代杯芳烃衍生物 和氯金酸的加入比例，就可以方便地控制纳米金颗粒的尺寸，极大地简化纳米金颗粒的制备过程。本专利技术通过以下技术来实现，所用原料为氯金酸和硫代杯芳烃衍生物(聚乙 二醇修饰硫代杯芳烃下端酚羟基的衍生物)，包括如下步骤步骤a:将具有两亲性的硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物溶解在去离子水中配制 成硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物水溶液。步骤b:取氯金酸水溶液加入到步骤a的硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物水溶液 中，室温搅拌，然后放置一段时间，得到不同尺寸的纳米金颗粒。步骤a中，硫代杯芳烃可以是由对叔丁基苯酚和升华硫合成的硫代杯芳烃。步骤a中，硫代杯芳烃的聚乙二醇衍生物可以是含端甲基的聚乙二醇。 步骤a中，所制成的水溶液，其浓度为0.25毫克/毫升。 步骤a中，硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物，硫代杯芳烃下端的酚羟基是不完全 取代的。步骤b中，硫代杯芳烃的聚乙二醇的硫醚键和氯金酸的金按物质的量计算， 摩尔比为1:0. 6 1:0. 21。步骤b中，所述氯金酸水溶液，其浓度为10毫克/毫升。 步骤b中，所述室温搅拌，其时间为l小时。 步骤b中，所述放置一段时间，其时间为5-10小时。本专利技术利用硫代杯芳烃衍生物控制制备的不同尺寸纳米金颗粒的形貌可由 透射电子显微镜、纳米粒度仪等仪器进行分析表征。根据本专利技术利用硫代杯芳烃 的聚乙二醇衍生物原位还原合成纳米金颗粒，方法简便、可控性好。颗粒在9 30纳米，在水中稳定性较好、分散均匀。硫代杯芳烃的聚乙二醇衍生物具有两亲性，在水溶液中会形成胶束，尺寸在 9 30纳米左右的纳米金颗粒大部分在胶束内部还原形成。本专利技术工艺简单，合成的纳米金颗粒稳定性好，同时杯芳烃作为超分子主体 本身可以识别一些客体分子，由硫代杯芳烃稳定包覆的纳米金颗粒可用于制备生 物传感、分子检测以及生物催化等器件。附图说明图1.分子量为550的端甲基聚乙二醇选择性修饰硫代杯芳烃结构式 图2.硫代杯芳烃衍生物制备不同尺寸纳米金颗粒的透射电子显微镜照片图3.硫代杯芳烃衍生物制备的不同尺寸纳米金颗粒的纳米粒度仪分析图 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明本实施例在以本专利技术技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护 范围不限于下述的实施例。实施例11) 称量25毫克的硫代杯芳烃单甲基聚乙二醇衍生物(单甲基聚乙 二醇修饰硫代杯芳烃下端酚羟基的衍生物,单甲基聚乙二醇的分子量为550)， 其结构式如图1所示。加入100毫升去离子水，搅拌溶解，配制成0.25毫克/ 毫升的溶液，溶液具有白色乳光。2) 配制10毫克/毫升的氯金酸水溶液。用滴管取一滴氯金酸水溶液(1 毫升约为15滴)，加入到12毫升浓度为0. 25毫克/毫升的硫代杯芳烃单甲基 聚乙二醇衍生物水溶液中，室温搅拌l小时，放置约10小时，溶液成粉红色。硫代杯芳烃的聚乙二醇的硫醚键和氯金酸的金按物质的量计算，物质的量比为l: 0. 21。硫代杯芳烃单聚乙二醇链的分子量约为1270克/摩尔，12毫升浓度为0. 25 毫克/毫升的硫代杯芳烃单甲基聚乙二醇衍生物的物质的量为0.00237毫摩 尔，每个硫代杯芳烃含四个硫醚键，物质的量为0. 00945毫摩尔， 一滴10毫克/ 毫升的氯金酸(15滴为1毫升)溶液含金原子0.00196毫摩尔，硫金物质的量 之比(S/Au)为1: 0.21。实施例21) 按实施例1配制硫代杯芳烃单甲基聚乙二醇衍生物水溶液和氯金 酸水溶液。2) 用滴管取一滴氯金酸水溶液(1毫升约为15滴)，加入到8毫升浓度 为0. 25毫克/毫升的硫代杯芳烃单甲基聚乙二醇衍生物水溶液中，室温搅拌 l小时，放置约7小时，溶液成粉红色。硫代杯芳烃的聚乙二醇的硫醚键和氯金 酸的金按物质的量计算，S/Au物质的量比为l: 0.31。实施例31) 按例1配制硫代杯芳烃单甲基聚乙二醇衍生物水溶液和氯金酸水 溶液。2) 用滴管取一滴氯金酸水溶液(1毫升约为15滴)，加入到4毫升浓度为 0.25毫克/毫升的硫代杯芳烃单甲基聚乙二醇衍生物水溶液中，室温搅拌1 小时，放置约5小时，溶液成酒红色。硫代杯芳烃的聚乙二醇的硫醚键和氯金 酸的金按物质的量计算，S/Au物质的量比为l: 0.6。结果见附图，图2和图3用两种不同测试方法对制备的纳米金颗粒的形状和 尺寸进行了表征。图2透射电子显微镜照片，其中，1滴10毫克/毫升氯金酸溶液加入0. 25 毫克/毫升的硫代杯芳烃衍生物中A: 12毫升；B: 8毫升；C: 4毫升。A:颗粒 尺寸8纳米左右，比较均匀，形状为圆球型。B:氯金酸比例加大后，尺寸增大 到12-15纳米，并且出现少量不同形状的纳米金颗粒。C:当氯金酸比例再加大 后，尺寸大的达到20纳米左右，分布不是很均匀，形状不规整。图3是纳米粒度仪的表征结果，其中，1滴10毫克/毫升氯金酸溶液加入0. 25 毫克/毫升的硫代杯芳烃衍生物中A: 12毫升；B: 8毫升；C: 4毫升。随着硫代 杯芳烃衍生物中所含硫醚键与氯金酸摩尔比的降低(S/Au比从1: 0. 21到1: 0. 31再到1: 0. 6)，纳米金颗粒平均直径从8纳米到20纳米再增大到27纳米。权利要求1.一种，具体步骤如下步骤a将具有两亲性的硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物溶解在去离子水中配制成硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物水溶液；步骤b取氯金酸水溶液加入到步骤a的硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物水溶液中，室温搅拌，然后放置一段时间，得到纳米金颗粒，其中，硫代杯芳烃的聚乙二醇的硫醚键和氯金酸的金按物质的量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫代杯芳烃衍生物水相制备纳米金颗粒的方法，具体步骤如下：　步骤ａ：将具有两亲性的硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物溶解在去离子水中配制成硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物水溶液；　步骤ｂ：取氯金酸水溶液加入到步骤ａ的硫代杯芳烃聚乙二醇衍生物水溶液中，室温搅拌，然后放置一段时间，得到纳米金颗粒，其中，硫代杯芳烃的聚乙二醇的硫醚键和氯金酸的金按物质的量计算，摩尔比为１∶０．６～１∶０．２１。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屠春来，余鑫，王瑞斌，朱新远，颜德岳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]