CN103480859A

CN103480859A - 一种多糖基银纳米粒子的制备方法

Info

Publication number: CN103480859A
Application number: CN201310435968.2A
Authority: CN
Inventors: 闫景坤; 马海乐; 蔡攀福; 曹小强
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Dongtai Haibin Science And Technology Pioneer Park Management Co ltd; Jiangsu Huizhi Intellectual Property Services Co ltd
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: CN103480859B

Abstract

本发明公开了一种多糖基银纳米粒子的制备方法，涉及银纳米粒子的制备技术领域。采用所制备的羧基含量为2.07~4.87mmol/g的氧化可德兰多糖和硝酸银溶液等体积混合形成混合液，在磁力搅拌下，70~100℃恒温反应0.5~2h，冷至室温，过滤，离心，分散，透析，冷冻干燥即得多糖基银纳米粒子，通过控制氧化可德兰多糖浓度、羧基含量和硝酸银浓度，能够得到粒径大小可控的球形银纳米粒子，因此是一种绿色环保、简单易行、银纳米粒子粒径大小可控、分散均匀、稳定性好的制备方法，并且可以实现连续大规模生产。

Description

一种多糖基银纳米粒子的制备方法

技术领域

本发明涉及银纳米粒子的制备技术领域，特别涉及一种氧化可德兰多糖作为还原剂和稳定剂制备球形银纳米粒子的方法。

背景技术

金属纳米材料具有许多普通材料所不具备的性能，已广泛应用于化学、物理、电子、光学材料等领域。其中银纳米粒子由于其优良的传热导电性、表面活性、表面能和催化性能，在电子、催化、光学等领域具有很大的应用价值，其制备一直是材料、化学、物理等学科的研究热点之一。

关于银纳米粒子的制备方法，有很多的文献报道。通常，使用硼氢化钠作为还原剂，表面活性剂和聚合物等作为稳定剂，以获得单分散的银纳米粒子。但是，这种制备方法过程中会产生一些有毒物质，对环境造成污染，且生物相容性较差。随着人们环保意识的提高以及绿色化学概念的提出，制备无污染、稳定性良好的银纳米粒子成为新的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有银纳米粒子的制备方法的不足，提供一种多糖基银纳米粒子的制备方法，该方法简单易行、成本低廉、可操作性强，且整个反应无有毒物质或环境污染物，并可实现连续大规模生产，粒子尺寸可控的绿色制备方法。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案为：一种多糖基银纳米粒子的制备方法，按照下述步骤进行：

（1）将质量浓度为0.5~2.0 mg/mL的氧化可德兰多糖溶液加入到摩尔浓度为1~100 mmol/L的水溶性硝酸银溶液中，形成混合溶液；所述的多糖溶液与硝酸银溶液的体积比为1:1；所述的氧化可德兰多糖的羧基含量为2.07~4.87 mmol/g；

（2）在磁力搅拌下，70~100℃恒温反应0.5~2 h；冷至室温，微孔滤膜过滤，离心，分散在丙酮和水的混合液中，去除过量的氧化可德兰多糖和硝酸银；所述的反应温度优选为100℃；所述的反应时间优选为2 h；所述的微孔滤膜为0.22 μm；所述的离心条件为30000 rpm和0.5 h；

（4）重新分散在水中的银纳米粒子，蒸馏水透析48 h，冷冻干燥，即得不同粒径大小的多糖基银纳米粒子；所述透析袋的截留分子量为8~12 kDa。

本发明将不同浓度硝酸银溶液和所制备的不同浓度、不同羧基含量的氧化可德兰多糖溶液混合形成混合液，在加热条件下反应，经过滤、离心、分散、透析和冷冻干燥即得到不同粒径大小、分布均匀的多糖基银纳米粒子。

本发明的优点是：

（1）整个反应过程中无有毒物质或环境污染物，绿色环保。

（2）通过控制不同的反应条件和实验参数，可以得到不同粒径大小且分布均匀的球形银纳米粒子。

（3）操作步骤简单易行，制备的多糖基银纳米粒子粒径均匀，分散稳定性好，具有很好的水溶性和生物相容性，并且可实现连续大规模生产。

附图说明

图 1是本发明实施例3制得的球形银纳米粒子的TEM图；

图 2是本发明实施例4制得的球形银纳米粒子的TEM图；

图 3是本发明实施例5制得的球形银纳米粒子的TEM图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

本发明中氧化可德兰多糖的制备方法如下：在100 mL 0.2 mol/L 乙酸钠缓冲溶液（pH 4.8）中，加入1.0 g可德兰多糖、0.68 g氯酸钠和0.096 g 4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基，置于35℃恒温水浴中，充分混匀，迅速加入0.62 mL次氯酸钠，封口反应4-24 h，过量95%乙醇沉淀，离心，透析，冷冻干燥得氧化可德兰多糖。

实施例1：

将所制备的质量浓度为0.5 mg/mL、羧基含量为2.07 mmol/g的氧化可德兰多糖溶液加入到摩尔浓度为1 mmol/L的水溶性硝酸银溶液中，形成混合溶液；在搅拌的条件下，100℃恒温反应2 h，冷至室温，过滤、离心、分散、透析和冷冻干燥，得到多糖基银纳米粒子。

实施例2：

将所制备的质量浓度为2.0 mg/mL、羧基含量为4.87 mmol/g的氧化可德兰多糖溶液加入到摩尔浓度为100 mmol/L的水溶性硝酸银溶液中，形成混合溶液；在搅拌的条件下，100℃恒温反应2 h，冷至室温，过滤、离心、分散、透析和冷冻干燥，得到多糖基银纳米粒子。

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于氧化可德兰多糖的质量浓度为1.0 mg/mL ，羧基含量为4.87 mmol/g，水溶性硝酸银溶液摩尔浓度为10 mmol/L。

将上述制备的银纳米粒子分散在蒸馏水中得浓度为0.5 mg/mL的银纳米粒子溶液，观察其TEM图，如图1所示，银纳米粒子形貌呈球形，粒径均匀，平均粒径为15 nm。在室温条件下保存半年而不会发生团聚现象。

实施例4：

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于氧化可德兰多糖的质量浓度为1.0 mg/mL 、羧基含量为3.12 mmol/g，水溶性硝酸银溶液摩尔浓度为10 mmol/L。

观察上述制备的银纳米粒子的TEM图，如图2所示，银纳米粒子形貌为球形，粒径比较均匀，平均粒径为27 nm。在室温条件下保存半年而不会发生团聚现象。

实施例5：

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于氧化可德兰多糖的质量浓度为2.0 mg/mL 、羧基含量为4.87 mmol/g，水溶性硝酸银溶液摩尔浓度为10 mmol/L。

观察上述制备的银纳米粒子的TEM图，如图3所示，银纳米粒子形貌为球形，粒径比较均匀，平均粒径为35 nm。在室温条件下保存半年而不会发生团聚现象。

实施例6：

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于氧化可德兰多糖的质量浓度为2.0 mg/mL 、羧基含量为3.12 mmol/g，水溶性硝酸银溶液摩尔浓度为10 mmol/L。

制备得到的银纳米粒子形貌呈球形，粒径比较均匀，分散性好。在室温条件下保存半年而不会发生团聚现象。

实施例7：

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于氧化可德兰多糖的羧基含量为3.12 mmol/g，水溶性硝酸银溶液摩尔浓度为10 mmol/L。

实施例8：

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于氧化可德兰多糖的羧基含量为4.87 mmol/g，水溶性硝酸银溶液摩尔浓度为10 mmol/L。

实施例9：

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于水溶性硝酸银溶液摩尔浓度为100 mmol/L。

制备得到的银纳米粒子形貌呈球形，粒径均匀性较差，并伴有少量的团聚现象。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种多糖基银纳米粒子的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）将1.0 g可德兰、0.68 g 氯酸钠和0.096 g 4-乙酰胺-2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基加入到100 mL乙酸钠缓冲液中，混匀后加入0.62 mL次氯酸钠，35℃水浴恒温反应4~24 h，过量95%乙醇沉淀，离心，透析，冷冻干燥，得到氧化可德兰多糖；

（2）将质量浓度为0.5~2.0 mg/mL的氧化可德兰多糖溶液加入到摩尔浓度为1~100 mmol/L的水溶性硝酸银溶液中，形成混合溶液；

（3）在磁力搅拌下，70~100℃恒温反应0.5~2 h；冷至室温，微孔滤膜过滤，离心，分散在丙酮和水的混合液中，去除过量的氧化可德兰多糖和硝酸银；

（4）重新分散在水中的银纳米粒子，蒸馏水透析48 h，冷冻干燥，即得不同粒径大小的多糖基银纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的一种多糖基银纳米粒子的制备方法，其特征在于其中步骤（1）所述的乙酸钠缓冲溶液的摩尔浓度为0.2 mol/L，pH值为4.8。

3.根据权利要求1所述的一种多糖基银纳米粒子的制备方法，其特征在于其中步骤（2）所述的氧化可德兰多糖溶液和硝酸银溶液的体积比为1:1，所述的氧化可德兰多糖的羧基含量为2.07~4.87 mmol/g。

4.根据权利要求1所述的一种多糖基银纳米粒子的制备方法，其特征在于其中步骤（3）所述的反应温度为100℃，所述的反应时间为2 h，所述的微孔滤膜为0.22 μm，所述的离心条件为30000 rpm和0.5 h。

5.根据权利要求1所述的一种多糖基银纳米粒子的制备方法，其特征在于所述透析袋的截留分子量为8~12 kDa。