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一种金纳米粒子的制备方法技术

技术编号:831497 阅读:184 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种金纳米粒子制备方法。该方法将氯金酸或氯化金加入到硝基甲烷的碱性水溶液中,便可获得纳米尺寸的金粒子的水溶胶。这个方法制备的金粒子的尺寸可通过调节氯金酸/硝基甲烷的比例或硝基甲烷溶液的pH值进行调控。本方法制备过程非常简单,反应快速,反应条件温和,只使用少量廉价的化学试剂(必需的氯金酸除外)。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
金纳米粒子在催化、电子与光学器件、生物技术等多个领域有着重要的应用。以催化领域为例,金作为催化剂本来不具有很高的活性,可当金粒子的尺寸小于10nm时,其催化活性却有惊人的提高,对很多氧化和还原反应表现出极高的催化性能。例如,α-Fe2O3或TiO2担载的纳米金催化剂对CO氧化成CO2这一重要的反应有极高的催化活性,在-70℃条件下便可使CO完全氧化。关于金纳米粒子的制备方法,虽然已有不少报道,但这些方法一般需要使用大量的聚合物或特殊的化学试剂(如长链硫醇或长链胺)作保护剂,有的采用较贵的还原剂(如硼氢化钠),而且制备过程大都需要较多的步骤。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题,提出,该方法不仅简单,而且使用廉价的化学试剂(必需的氯化金除外),因而制备成本较低。本专利技术提供的技术方案是,在硝基甲烷的碱性水溶液中加入氯化金或氯金酸的水溶液,或者将硝基甲烷与氯化金或氯金酸的混合水溶液调成碱性,即可得到纳米尺寸的金粒子。上述碱性为pH值大于7。上述调成碱性的方法为在溶液中加入氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾的水溶液。本专利技术所用硝基甲烷的水溶液和氯化金或氯金酸的水溶液可在任意浓度和比例混合反应得到纳米尺寸的金粒子。但所用硝基甲烷的水溶液的浓度最好为10-6mol/l至10mol/l;氯化金或氯金酸的水溶液的浓度最好为10-6mol/l至1mol/l。本专利技术所制得的金粒子的尺寸与金盐/硝基甲烷的比例和溶液的pH值有关,金盐/硝基甲烷的比例或pH值越高,金粒子的尺寸越大。本专利技术的优点是制备过程非常简单,反应快速,反应条件温和,只使用少量廉价的化学试剂(除必需的金盐外),其制备成本较低。而且所得金粒子尺寸可通过调节金盐/硝基甲烷的比例或溶液的pH值进行调控。附图说明图1为本专利技术的制备流程图;图2、图3为本专利技术制得的不同尺寸金粒子的高分辨投射电镜照片。具体实施例方式参见图1,以将HAuCl4加入碱性CH3NO2水溶液为例,将0.6μl CH3NO2溶于5ml蒸馏水制成硝基甲烷水溶液,搅拌加入20μl的1mol/l NaOH或KOH水溶液,溶液的pH值为11.06,搅拌2分钟后加入25μL24mmol/l的HAuCl4水溶液,数秒内即有明显的颜色变化,继续搅拌30分钟得到的浅棕色的金纳米粒子的水溶胶。采用上述方法,改变溶液的pH值可得到不同颜色的水溶胶。例如加入1mol/l NaOH水溶液的体积分别为20μl、40μl、60μl和80μl时,溶液的pH值分别为11.06、11.82、12.26、12.43,由此制得的金纳米粒子的水溶胶的颜色依次为橙色、红色、紫色和蓝色。金属纳米粒子的溶胶的颜色与金属粒子的尺寸和形状密切相关。pH值为上述11.06与11.82条件下制备的金粒子的高分辨投射电子显微(HRTEM)图像如图2、图3所示,图2、图3分别对应于在pH=11.06、11.82的硝基甲烷水溶液中加入氯金酸后得到的金纳米粒子水溶胶;其尺寸分别为1~2nm和6~7nm。上述HAuCl4水溶液以氯化金水溶液代替可得到类似的结果。权利要求1.,其特征是在硝基甲烷的碱性水溶液中加入氯化金或氯金酸的水溶液,或者将硝基甲烷与氯化金或氯金酸的混和水溶液调成碱性,即可得到纳米尺寸的金粒子。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是上述碱性为pH值大于7。3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征是上述调成碱性的方法为在溶液中加入氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾的水溶液。4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征是上述硝基甲烷的水溶液的浓度范围为10-6mol/l至10mol/l。5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征是上述氯化金或氯金酸的水溶液的浓度范围为10-6mol/l至1mol/l。全文摘要本专利技术公开了一种金纳米粒子制备方法。该方法将氯金酸或氯化金加入到硝基甲烷的碱性水溶液中,便可获得纳米尺寸的金粒子的水溶胶。这个方法制备的金粒子的尺寸可通过调节氯金酸/硝基甲烷的比例或硝基甲烷溶液的pH值进行调控。本方法制备过程非常简单,反应快速,反应条件温和,只使用少量廉价的化学试剂(必需的氯金酸除外)。文档编号B22F9/24GK1513631SQ03128328公开日2004年7月21日 申请日期2003年7月15日 优先权日2003年7月15日专利技术者庄林, 陈酉贵, 陆君涛, 庄 林 申请人:武汉大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金纳米粒子的制备方法,其特征是:在硝基甲烷的碱性水溶液中加入氯化金或氯金酸的水溶液,或者将硝基甲烷与氯化金或氯金酸的混和水溶液调成碱性,即可得到纳米尺寸的金粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:庄林陈酉贵陆君涛
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

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