CN103341640A - 利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，配制一定浓度的HAuCl4溶液，向其中加入定量的生物分子氨基酸，用混匀器混匀，恒温反应一定时间后收集所得产物，通过透射电镜观察所得产物呈现三角形或六边形二维平面结构，边长为1-3μm，厚度为20-50nm。与现有技术相比，本发明的方法简单易行，条件温和，具有环境友好、产量大且结构明晰等特点。

Description

利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法
技术领域
本发明涉及纳米材料的制备领域，确切地说是指一种利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法。
背景技术
具有各向异性结构的金纳米粒子，例如一维金纳米线或棒、二维金纳米盘或片等，由于其独特的形貌导致其具有独特的光学、电学等性质，可广泛应用于医药、催化、生物传感器材料等多个领域。现在合成各种形貌的金纳米粒子多用化学法，例如光化学还原法、电化学还原法和液相化学还原法等。其中液相还原法操作较为方便，成本低产量大，因而受到人们的关注。
根据目前社会可持续发展的要求，环境保护是各行各业都要重视的问题。因此，应用各种生物方法来制备纳米材料将成为未来的趋势，此类纳米材料产品更具环境友好性和生物相容性，在制药工程、生物医学如肿瘤治疗、药物运输等方面将会有极为广阔的发展前景。因此，采用液相生物还原法制备金纳米盘或片的方法将结合液相法的操作方便和生物法的环境友好特征，是目前利用生物学方法大规模地生产纳米材料的研究重点。而在温和的条件下利用生物分子氨基酸在液相中还原金盐得到金纳米盘，由于其简便高效，是一种值得重视的方法，目前该方法还没有见文献报道。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种温和条件下在液相中利用生物分子为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，该方法简单易行，条件温和，具有环境友好、产量大且结构明晰等特点。
为了解决以上的技术问题，本发明提供的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，配制一定浓度的HAuCl4溶液，向其中加入定量的生物分子氨基酸，用混匀器混匀，恒温反应一定时间后收集所得产物，通过透射电镜观察所得产物呈现三角形或六边形二维平面结构，边长为1-3μm，厚度为20-50nm。
优选地，所述生物分子氨基酸为谷氨酸。
优选地，所述HAuCl4溶液的浓度为1.0×10-5mol·L-1-5.0×10-5mol·L-1。
优选地，在反应溶液中谷氨酸与HAuCl4的摩尔比为6:1-1:1。
优选地，恒温反应的温度为25℃，时间为20-24小时。
本发明所用到的生物分子谷氨酸是一种常见天然生物分子，对生态无毒害，绿色环保，其作为还原剂，谷氨酸在金纳米材料制备领域的应用未见报道。本发明经过大量实验研究，得出谷氨酸可作为还原剂还原HAuCl4来制备金纳米材料，并且可得到具有各向异性形貌的二维平面盘状结构，效果良好。
与现有技术相比，本发明提供的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，其有益效果：谷氨酸作为还原剂，极易溶于水等生产中常见溶液；对环境和生物没有毒害作用，弥补了现有化学法生产金纳米材料的不足；谷氨酸作为还原剂，同时也是本反应体系中的包覆剂，可以有效控制金纳米产物的形貌，得到二维金纳米盘。此外，本反应体系简单，配制方便，条件温和，如用于生产，可大大节约成本。
附图说明
图1为本发明实施例2中谷氨酸-HAuCl4反应体系不同摩尔配比所得金纳米产物透射电镜照片；
图2为本发明实施例3中谷氨酸-HAuCl4反应体系不同摩尔配比所得金纳米产物透射电镜照片。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
实施例1
本发明实施例提供的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，步骤如下：
(1)配制浓度为1.5×10-5mol·L-1的HAuCl4溶液，按照生物分子氨基酸与HAuCl4的摩尔比为1:1的比例，向溶液中加入谷氨酸，用混匀器混匀3min，放入恒温箱保持恒温温度为25°C，反应时间为24h；
(2)收集所得产物，通过透射电镜观察所得主要产物为球形金纳米粒子，少量产物为金纳米盘。金纳米粒子直径约为200-500nm，金纳米盘边长约为1μm。
该生物分子氨基酸为谷氨酸。
实施例2
请参见图1，该图为本发明实施例2中谷氨酸-HAuCl4反应体系不同摩尔配比所得金纳米产物透射电镜照片。
本发明实施例提供的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，步骤如下：
(1)配制浓度为1.5×10-5mol·L-1的HAuCl4溶液，按照生物分子氨基酸与HAuCl4的摩尔比为3:1的比例，向溶液中加入谷氨酸，用混匀器混匀3min，放入恒温箱保持恒温温度为25°C，反应时间为24h；
(2)收集所得产物，通过透射电镜观察所得主要产物为球形金纳米粒子，少量产物为金纳米盘。金纳米粒子直径约为200-500nm，金纳米盘边长约为0.5-1.5μm。
该生物分子氨基酸为谷氨酸。
实施例3
请参见图2，该图为本发明实施例3中谷氨酸-HAuCl4反应体系不同摩尔配比所得金纳米产物透射电镜照片。
本发明实施例提供的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，步骤如下：
(1)配制浓度为1.5×10-5mol·L-1的HAuCl4溶液，按照生物分子氨基酸与HAuCl4的摩尔比为5:1的比例，向溶液中加入谷氨酸，用混匀器混匀3min，放入恒温箱保持恒温温度为25°C，反应时间为24h；
(2)收集所得产物，通过透射电镜观察所得主要产物为金纳米盘。金纳米盘边长为1-3μm，厚度为20-50nm。
该生物分子氨基酸为谷氨酸。
实施例4
本发明实施例提供的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，步骤如下：
(1)配制浓度为1.0×10-5mol·L-1的HAuCl4溶液，按照生物分子氨基酸与HAuCl4的摩尔比为1:1的比例，向溶液中加入谷氨酸，用混匀器混匀3min，放入恒温箱保持恒温温度为25°C，反应时间为20h；
(2)收集所得产物，通过透射电镜观察所得产物主要为球形粒子。
该生物分子氨基酸为谷氨酸。
实施例5
本发明实施例提供的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，步骤如下：
(1)配制浓度为5.0×10-5mol·L-1的HAuCl4溶液，按照生物分子氨基酸与HAuCl4的摩尔比为1:1的比例，向溶液中加入谷氨酸，用混匀器混匀3min，放入恒温箱保持恒温温度为25°C，反应时间为22h；
(2)收集所得产物，通过透射电镜观察所得产物主要为球形粒子。
该生物分子氨基酸为谷氨酸。
实施例6
本发明实施例提供的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，步骤如下：
(1)配制浓度为5.0×10-5mol·L-1的HAuCl4溶液，按照生物分子氨基酸与HAuCl4的摩尔比为6:1的比例，向溶液中加入谷氨酸，用混匀器混匀3min，放入恒温箱保持恒温温度为25°C，反应时间为24h；
(2)收集所得产物，通过透射电镜观察所得产物主要为球形粒子。
该生物分子氨基酸为谷氨酸。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，其特征在于，配制一定浓度的HAuCl4溶液，向其中加入定量的生物分子氨基酸，用混匀器混匀，恒温反应一定时间后收集所得产物，通过透射电镜观察所得产物呈现三角形或六边形二维平面结构，边长为1-3μm，厚度为20-50nm。
2.根据权利要求1所述的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，其特征在于，所述生物分子氨基酸为谷氨酸。
3.根据权利要求2所述的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，其特征在于，所述HAuCl4溶液的浓度为1.0×10-5mol·L-1-5.0×10-5mol·L-1。
4.根据权利要求2所述的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，其特征在于，在反应溶液中谷氨酸与HAuCl4的摩尔比为6:1-1:1。
5.根据权利要求1所述的利用生物分子氨基酸为还原剂液相法制备金纳米盘的方法，其特征在于，恒温反应的温度为25℃，时间为20-24小时。
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