CN103934463A - 一步法合成功能化纳米金粒子溶胶 - Google Patents

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左芳
李欣华
刘�东
张嫦
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Abstract

本发明涉及一步法制备功能化纳米金溶胶的新方法，该方法是将多巴胺或功能化的多巴胺衍生物溶液中加入碱溶液，然后与氯金酸水溶液相混合，室温下反应得到高度稳定的功能化纳米金溶胶。该方法的突出特点是：制备在室温下进行，不需要加入任何额外的还原剂和给予能量，就可以的得到功能化的纳米金溶胶，工艺简单，成本低，并且得到的纳米金溶胶无杂质，无毒，稳定性高，粒径小且分布均匀。本发明制备的金溶胶可用于生物医疗，环保，催化，涂料，消毒品等领域。

Description

一步法合成功能化纳米金粒子溶胶
一技术领域
本发明涉及一种制备功能化纳米金溶胶的新方法，具体说是涉及一种一步法合成功能化的纳米金溶胶。
二背景技术
纳米金溶胶由于具有许多本体所不具备的独特物理和化学性能，在光学、电学、磁学、催化剂、传感、生物医学等领域显示出巨大的潜力。因此合成方法简便，粒径和形状可控的金胶体纳米粒子的制备一直是纳米材料科学中的热点。
其中关于纳米金溶胶粒子的制备方法已经有很多的文献报道，目前结合各种方法制备的机理、特点以及重要性可分为超生化学法、电化学法、光化学法、微波化学法和化学氧化还原法等。其中化学氧化还原法因其操作简便性，备受国内外科研人员的重视。
对于纳米金的液相化学还原过程，通常是先将氯金酸和某种作为模板和稳定剂的化合物配位，然后用不同的还原剂进行还原，如硼氢化钠、柠檬酸钠、水合肼等，从而得到稳定的金纳米粒子。此外，还需要配体交换方法通过对纳米金粒子的表面进行进一步功能化。用这种还原制备纳米金粒子不仅步骤比较繁琐，反应条件比较苛刻(如高温等)，而且需要额外的还原剂及功能化试剂，所以开发一种简便可控的金纳米合成方法是一项有意义的研究。
三发明内容
本发明提供了一种以多巴胺或多巴胺衍生物为还原剂、以氯金酸为原料、采用绿色化学法制备纳米金粒子的方法。其原理是：多巴胺及多巴胺衍生物在碱性溶液中形成聚多巴胺或者聚多巴胺衍生物，该物质中的邻苯二酚单元能够还原氯金酸并且所形成的形成聚多巴胺或者聚多巴胺衍生物成为纳米金粒子的稳定剂，并且将功能化基团引入到纳米金表面，一步反应即可得到功能化纳米金粒子。该方法不需要加入对环境有污染的还原剂和保护剂及功能化试剂，未给予其他任何额外能量，室温下制得稳定性好、分散性好、无毒副作用的功能化纳米金溶胶。该方法工艺简单、成本低、生产周期短。本发明制备的纳米金溶胶可用于生物、医疗、催化等领域。
本发明提供的制备方法具体方法是：将多巴胺或者多巴胺衍生物加入到去离子水中溶解，制备成A溶液；将氯金酸(HAuCl4·H2O)加入到去离子水中溶解制备成B溶液；加碱溶液、A溶液及B溶液依次加到水中，在室温下搅拌反应，得到功能化纳米金溶胶。
上述方法中所用的B溶液的氯金酸的浓度为0.8～8mmol/L，反应在水中进行；
上述方法中所用的碱溶液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液，浓度为0.01～0.1mol/L；
上述方法中反应在室温下进行，反应时间为10～20min；
上述方法中反应过程中不需要加入任何额外的还原剂和给予能量，多巴胺或者多巴胺衍生物，其浓度为0.40～4.0mmol/L，还原剂稳定剂为多巴胺在碱性溶液中反应得到的聚多巴胺或功能化聚多巴胺。
四附图说明
图1为聚多巴胺功能化纳米金粒子的透射电镜照片
图2为多巴胺-甲基丙烯酸酰胺的结构式
图3为聚多巴胺-甲基丙烯酸酰胺功能化纳米金粒子的透射电镜照片
图4为多巴胺-酞菁锌的结构式
图5为聚多巴胺-酞菁锌功能化纳米金粒子的透射电镜照片
五具体实施方式
实施例一
将多巴胺盐酸盐加入到去离子水中溶解，配置成4mmol/L的A溶液；将氯金酸(HAuCl4·H2O)加入到去离子水中制备成8.0mmol/L的B溶液；取0.2ml A溶液加入到5ml水中，然后加入0.2ml0.1mmol/L的氢氧化钠溶液，放置5min后，加入0.4ml B溶液，室温下反应10min，制得多巴胺功能化的纳米金溶胶。该溶胶可在室温下保持12个月稳定。
本实施例中所制备的聚多巴胺功能化纳米金粒子的透射电镜照片见附图1所示。
实施例二
将多巴胺-甲基丙烯酸酰胺加入到乙醇中溶解，，配置成0.4mmol/L的A溶液；将氯金酸(HAuCl4·H2O)加入到去离子水中制备成0.8mmol/L的B溶液；取0.4ml A溶液加入到2ml水中，然后加入0.4ml0.01mmol/L的氢氧化钠溶液，放置5min后，加入0.8ml B溶液，室温下反应10min，制得多巴胺功能化的纳米金溶胶。该溶胶可在室温下保持12个月稳定。
多巴胺-甲基丙烯酸酰胺的结构式附图2所示，实施例所制备的聚多巴胺-甲基丙烯酸酰胺功能化纳米金粒子的紫外光谱图见附图3所示。
实施例三
将多巴胺-酞菁锌加入到乙醇中溶解，，配置成0.4mmol/L的A溶液；将氯金酸(HAuCl4·H2O)加入到去离子水中制备成0.8mmol/L的B溶液；取0.4ml A溶液加入到2ml水中，然后加入0.4ml0.01mmol/L的氢氧化钠溶液，放置5min后，加入0.8ml B溶液，室温下反应10min，制得多巴胺功能化的纳米金溶胶。该溶胶可在室温下保持12个月稳定。
多巴胺-酞菁锌的结构式如附图4所示，实施例所制备的聚多巴胺-酞菁锌功能化纳米金粒子的透射电镜照片见附图5所示。

Claims (5)

1.一步法合成功能化纳米金溶胶，其特征是：将多巴胺或者多巴胺衍生物加入到去离子水中溶解，制备成A溶液；将氯金酸(HAuCl4·H2O)加入到去离子水中溶解制备成B溶液；将碱溶液、A溶液及B溶液依次加到水中，在室温下搅拌反应一定时间得到功能化纳米金溶胶。
2.根据权利要求1所述的纳米金溶胶的制备方法，其特征在于，所用的B溶液的氯金酸的浓度为0.8～8mmol/L，反应在水中进行。
3.根据权利要求1所述的纳米金溶胶的制备方法，其特征在于，所用的碱溶液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液，浓度为0.01～0.1mol/L。
4.根据权利要求1所述的纳米金溶胶的制备方法，其特征在于，反应在室温下进行，反应时间为10～20min。
5.根据权利要求1所述的纳米金溶胶的制备方法，其特征在于，反应过程中不需要加入任何额外的还原剂和给予能量，多巴胺或者多巴胺衍生物，其浓度为0.40～4.0mmol/L，稳定剂为反应后得到的聚多巴胺或功能化聚多巴胺。
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