CN102284707A

CN102284707A - 含有银纳米粒子的溶液的制备方法

Info

Publication number: CN102284707A
Application number: CN2011102887567A
Authority: CN
Inventors: 龙毅; 张丽龙; 程虎民; 史春梦; 粟永萍
Original assignee: Third Military Medical University TMMU
Current assignee: Third Military Medical University TMMU
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明涉及一种含有银纳米粒子的溶液的制备方法，有以下步骤：1）配制浓度为1g/L到2g/L的羧甲基壳聚糖水溶液，搅拌溶胀过夜；2）制备的羧甲基壳聚糖水溶液50ml，搅拌下缓慢滴入浓度为100g/L的硝酸银水溶液500-50ul，得到羧甲基壳聚糖与硝酸银的混合溶液，混合液中硝酸银的终浓度为0.1g/L～1g/L；3）将步骤2）所述的混合溶液在日光光照下搅拌，当反应液的紫外可见吸收光谱最大吸收峰峰位到达410-450nm时，停止搅拌，得到含有银纳米粒子的溶液。本方法制备简单，利于工业生产，不需要化学稳定剂和还原剂，利于环保，产物溶液可制备为各种产品形式，利于材料商品化。

Description

含有银纳米粒子的溶液的制备方法

技术领域

本发明属于金属纳米粒子合成领域，特别涉及一种含有银纳米粒子的溶液的制备方法。

背景技术

金属纳米粒子因其独特的依赖于尺寸的物理及化学性质，作为研究最为广泛的金属纳米材料之一，已经应用在广大的领域。制备不同化学组成、不同尺寸分布的纳米粒子也已经成为纳米技术中的重要研究领域。目前，化学还原仍然是制备金属纳米粒子最常用的方法。虽然这种方法简单有效，但是反应后化学试剂的去除，残余的化学试剂的生物对环境的污染，依然是这个方法亟待解决的问题。因此，目前采用生物材料制备金属纳米粒子，是人们关注的重点。

过去的二十多年，在金属纳米材料领域，生物聚合物得到了大量应用。一些多糖类生物聚合物，例如海藻酸盐、淀粉和壳聚糖已经作为传统化学稳定剂的“绿色替代品”被应用于各种金属纳米粒子的制备，这其中就包括银纳米粒子的制备。但是，在这类制备方法中，大部分仅仅是将化学稳定剂用生物分子来代替，而同样具有毒性的化学还原剂仍然继续使用，实际上未能根本解决化学试剂的环境污染等问题。虽然在一些研究试图将上述生物聚合物及其衍生物同时应用为稳定剂和还原剂，以完全摆脱化学试剂的束缚，但是，生物聚合物的还原作用必须由大剂量射线或者热量来激发，需要专门的设备来实现，无疑增加的生产难度和成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有银纳米粒子的溶液的制备方法，该方法制备简单，利于工业生产，不需要化学稳定剂和还原剂，利于环保。

本发明所述含有银纳米粒子的溶液的制备方法，有以下步骤：

1）配制浓度为1 g/L到2 g/L的羧甲基壳聚糖水溶液，搅拌溶胀过夜；

2）取步骤1）制备的羧甲基壳聚糖水溶液50 ml，搅拌下缓慢滴入浓度为100 g/L的硝酸银水溶液500-50 ul，得到羧甲基壳聚糖与硝酸银的混合溶液混合液中硝酸银的终浓度为0.1 g/L～1 g/L；

3）将步骤2）所述的混合溶液在日光光照下搅拌，当反应液的紫外可见吸收光谱最大吸收峰峰位到达410-450nm时，停止搅拌，得到含有银纳米粒子的溶液。

步骤1）、2）所述的搅拌为磁力搅拌。

步骤3）所述的在混合溶液在日光光照下搅拌时间为6-8小时。

含银纳米粒子的溶液可根据需要选择将银纳米粒子从溶液中分离出来进行后续使用或者不分离出来从而直接使用包含纳米产物的反应原液。

本方法的原理如下：在羧甲基壳聚糖的稳定剂作用下，利用商品化羧甲基壳聚糖由于制备工艺天然带有的少量氯离子与硝酸银反应制备出氯化银纳米晶粒，在日光照射下，氯化银还原为银单质，从而制备出银纳米粒子。

本制备方法简单，只需阳光照射，无需复杂设备，利于工业生产。由于反应溶液中成分单纯，且生物相容性很好，制备出来的产品在某些情况下可不经纯化直接使用，减少了制备步骤。另外，由于羧甲基壳聚糖的聚合物特性，最后产物溶液可很容易制备为各种产品形式（膜状、凝胶状、海绵状等等），利于材料商品化。同时，在羧甲基壳聚糖的保护下，制备得到的产物溶液中的银纳米粒子也不易聚集，延长了保存时间。

本发明所述的羧甲基壳聚糖为青岛弘海生物技术有限公司生产的生物材料级羧甲基壳聚糖产品，硝酸银为市售的分析纯产品。

附图说明

图1为实施例1-3产物的透射电镜图和电子衍射图，其中图1的（a）、（c）、（e）分别为实施例1、实施例2、实施例3的透射电镜图；（b）、（d）、（f）分别为实施例1、实施例2、实施例3的电子衍射图；

图2为实施例1-3产物的X射线衍射图，图中X射线a、b、c分别为实施例1、2、3产物的X射线。

具体实施方式

实施例 1

取羧甲基壳聚糖1克，加水搅拌溶解，稀释至1升，制得浓度为1 g/L的羧甲基壳聚糖水溶液搅拌溶胀过夜。取出50 ml的羧甲基壳聚糖水溶液，在磁力搅拌的情况下缓慢滴入浓度为100 g/L的硝酸银水溶液400 ul，此时混合溶液中硝酸银的终浓度为0.8 g/L，将混合溶液日光光照下搅拌，测反应液的紫外可见吸收光谱最大吸收峰值，当反应液的紫外可见吸收光谱最大吸收峰峰位到达447-450nm时（6-8小时），停止搅拌，避光保存，既得本发明所述的含有银纳米粒子的溶液。

实施例 2

取羧甲基壳聚糖1克，加水搅拌溶解，稀释至1升，制得浓度为1 g/L的羧甲基壳聚糖水溶液搅拌过夜。取出50 ml的羧甲基壳聚糖水溶液，在磁力搅拌的情况下缓慢滴入浓度为100 g/L的硝酸银水溶液200 ul，此时混合溶液中硝酸银的终浓度为0.4 g/L，将混合溶液日光光照下搅拌，测反应液的紫外可见吸收光谱最大吸收峰值，当反应液的紫外可见吸收光谱最大吸收峰峰位到达445-448nm时（6-8小时），停止搅拌，离心分离，既得本发明所述的银纳米粒子，避光保存。

实施例 3

取羧甲基壳聚糖1克，加水搅拌溶解，稀释至1升，制得浓度为1 g/L的羧甲基壳聚糖水溶液搅拌过夜。取出50 ml的羧甲基壳聚糖水溶液，在磁力搅拌的情况下缓慢滴入浓度为100 g/L的硝酸银水溶液100 ul，此时混合溶液中硝酸银的终浓度为0.2 g/L，将混合溶液日光光照下搅拌，测反应液的紫外可见吸收光谱最大吸收峰值，当反应液的紫外可见吸收光谱最大吸收峰峰位到达428-431nm时（6-8小时），停止搅拌，离心分离，既得本发明所述的银纳米粒子，避光保存。

参见图1，透射电镜图显示通过本发明的方法制备出了具有纳米尺度的材料。而电子衍射图显示了五个清晰的衍射环，说明采用本发明方法制备的产物具有五个晶面，证明了这些产物是具有规则晶形的纳米颗粒，而不是非晶形的纳米复合物。同时通过对比各实施例的产物的电镜图，可以发现，硝酸银投料低的实施例产物颗粒较小，也就是说，纳米颗粒的大小可以通过硝酸银的投料量来控制。由X射线衍射图中可以看到，在实施例1的产物中，除了银单质的五个晶面峰，还有氯化银的晶面峰；实施例2的产物中，氯化银的峰已经明显缩小；实施例3的产物中，就只能看到银单质的特征峰了。这些说明，过多的硝酸银投料不利于氯化银完全转化为银单质。参见图2，从X射线衍射图可以看到，采用本发明方法制备的产物为具有晶形结构的纳米颗粒，所述X射线衍射图证实具有晶形结构的纳米颗粒的产物是银单质纳米颗粒。

Claims

1.一种含有银纳米粒子的溶液的制备方法，其特征在于有以下步骤：

2）取步骤1）制备的羧甲基壳聚糖水溶液50 ml，搅拌下缓慢滴入浓度为100 g/L的硝酸银水溶液500-50 ul，得到羧甲基壳聚糖与硝酸银的混合溶液，混合液中硝酸银的终浓度为0.1 g/L～1 g/L；

2.根据权利要求1所述的含有银纳米粒子的溶液的制备方法，其特征在于：步骤1）、2）所述的搅拌为磁力搅拌。

3.根据权利要求1所述的含有银纳米粒子的溶液的制备方法，其特征在于：步骤3）所述的在混合溶液在日光光照下搅拌时间为6-8小时。