CN105798289A - 一种碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法。该方法引入晶种，其粒径较小，分散性好，将晶种、贵金属盐溶液，以及碳量子点分散液混合搅拌，通过溶剂热反应，在碳量子点的作用下，贵金属盐还原为贵金属后以该晶种为核心原位包覆生长在其表面，从而有效避免了贵金属粒子团聚，同时碳粒子包覆在该分散的贵金属表面，形成颗粒状分布的碳壳层隔绝的金属纳米粒子，可作为表面增强拉曼光谱材料应用，具有良好的拉曼光谱增强效果。

Description

一种碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法及其作为表面增强拉曼光谱材料的应用。
背景技术
表面增强拉曼散射(SERS)是一种表面光学效应，它的发现极大提高了拉曼光谱的灵敏度：当分子吸附在纳米尺度贵金属的表面，由于电磁增强效应和化学增强效应，其拉曼信号强度能够提高5-6个数量级，在特定的条件下甚至可以实现单分子检测(增强因子1014-1015)。由此，表面增强拉曼散射效应使得拉曼光谱的应用范围大大拓宽了，使其能够作为一种超灵敏的分析工具，在分析化学领域尤其是痕量检测方面得到了广泛应用。
能够起到增强效应的贵金属主要是Ag和Au，若贵金属与待测物质直接接触，容易与待测物质发生反应而失去增强作用。壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)，采用化学惰性材料壳层来隔绝金属纳米粒子，这种方法能够保护贵金属纳米粒子，使其能够稳定地用于SERS检测，且不会受到被包覆材料表面形貌和材质的限制。
公开号为CN101832933A的中国专利公开了一种用壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术，在金属纳米颗粒表面包覆上一层极薄化学惰性且无针孔的致密壳层，利用内核金属纳米粒子极强的电磁场来增强待测样品表面吸附分子拉曼信号。该方法介绍的包覆壳层有SiO2壳层和Al2O3壳层，能快速有效地检测到待测样品的拉曼信号，但是SiO2壳层不耐碱性，而Al2O3壳层的制备条件十分严苛，对设备的要求较高，所以限制了包覆这两种壳层的方法在SERS检测方面的应用。
碳在酸性和碱性环境中可稳定存在，可作为优良的惰性保护层。通常，采用有机物高温碳化制备碳量子点，然后将该碳量子点与贵金属盐溶液混合，通过溶剂热反应，首先将贵金属盐还原为贵金属，同时碳包覆在贵金属表面形成碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子增强拉曼光谱材料。然而，利用该方法制得的碳包覆颗粒易于团聚，从而影响了拉曼光谱增强效果；并且，碳包覆层较厚，不利于贵金属产生拉曼增强作用。
发明内容
针对上述技术现状，本发明提供了一种碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，利用该方法制得的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子分散性好，具有优良的表面增强拉曼效应。本发明提供的技术方案为：一种碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，该方法以粒径1～20nm的贵金属纳米颗粒或金属氧化物纳米颗粒作为晶种；
在反应体系中，将晶种、贵金属盐溶液，以及碳量子点分散液混合搅拌，采用溶剂热法进行反应，在碳量子点的作用下，贵金属盐被还原，得到的贵金属以晶种为核心原位生长在晶种表面成为贵金属层；同时，在该贵金属层表面包覆碳层，经洗涤、分离后得到碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子。
作为优选，所述的晶种粒径为1.5～10nm，更优选为2～5nm。
所述的作为晶种的贵金属物不限，包括Au、Ag等中的一种或两种以上的混合物。
所述的作为晶种的金属氧化物不限，包括SiO2、TiO2等中的一种或两种以上的混合物。
所述的贵金属盐溶液不限，包括Au盐、Ag盐等，例如HAuCl4、AgNO3等。
所述的碳量子点分散液是指粒径为纳米级的碳颗粒(碳颗粒的粒径优选为1nm～10nm)均匀分散的溶液，具有还原性，其制备方法不限。作为优选，使用有机物作为碳源，通过有机物高温碳化后制得。所述的有机物不限，优选葡萄糖、聚乙烯吡咯烷酮等。
在反应体系中，所述碳量子点的含量不宜过高或过低。如果碳量子点含量过低，则碳层无法完全包覆在贵金属层表面，无法完全阻止待测物与贵金属层的接触，从而不能很好地隔绝贵金属层；反之，如果碳量子点含量过高，则包覆在贵金属层表面的碳层太厚，不利于贵金属层产生拉曼增强作用。本发明中，经过大量实验验证得到，碳量子点与贵金属盐溶液的摩尔比选择1：0.1～1：10为宜，进一步优选为1：1～1：5，更优选为1：3。
作为一种实现方式，采用Au纳米颗粒作为晶种，采用Au盐溶液，在碳量子点的作用下，Au盐被还原，得到的Au以Au种为核心原位生长在Au种表面形成Au层，有效避免了团聚，同时在该Au层表面包覆碳层。
作为一种实现方式，采用Au纳米颗粒作为晶种，采用Ag盐溶液，在碳量子点的作用下，Ag盐被还原，得到的Ag以Au种为核心原位生长在Au种表面形成Ag层，有效避免了团聚，同时在该Ag层表面包覆碳层。
作为一种实现方式，采用Ag纳米颗粒作为晶种，采用Au盐溶液，在碳量子点的作用下，Au盐被还原，得到的Au以Ag种为核心原位生长在Ag种表面形成Au层，有效避免了团聚，同时在该Au层表面包覆碳层。
作为一种实现方式，采用Ag纳米颗粒作为晶种，采用Ag盐溶液，在碳量子点的作用下，Ag盐被还原，得到的Ag以Ag种为核心原位生长在Ag种表面形成Ag层，有效避免了团聚，同时在该Ag层表面包覆碳层。
综上所述，本发明中引入晶种，其粒径较小，分散性好，通过溶剂热反应，在碳量子点的作用下，贵金属盐还原为贵金属后以该晶种为核心原位包覆生长在其表面，从而有效避免了贵金属粒子团聚，同时碳粒子包覆在该分散的贵金属表面，形成颗粒状分布的碳壳层隔绝的金属纳米粒子，可作为表面增强拉曼光谱材料应用，具有良好的拉曼光谱增强效果。
作为优选，本发明人还提出将晶种修饰在功能载体表面，利用载体本身的特点加强以晶种为核心生长得到的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的功能。
例如，以石墨烯(GO)为载体，首先将晶种修饰在石墨烯表面，然后贵金属以该晶种为核心原位生长，同时碳包覆在该贵金属表面，得到以石墨烯为载体的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子。由于石墨烯具有大表面积以及良好的导电导磁等功能，因此制得的负载在石墨烯表面的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子易于回收，并且提高了导电等功能。为了提高石墨烯和壳层隔绝纳米粒子间的结合作用，作为优选，所述的石墨烯为氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)修饰的石墨烯。
另外，可以选择的载体还包括：碳包覆的四氧化三铁，即Fe3O4C，优选为聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)改性的Fe3O4C，即PDDA-Fe3O4C等；二氧化硅包覆的四氧化三铁，即Fe3O4SiO2，优选为氨丙基三甲氧基硅烷改性的Fe3O4SiO2，即Fe3O4SiO2-APTMS等。
附图说明
图1是对比实施例中制得的Au/C颗粒的TEM图片；
图2是以对比实施例中制得的Au/C颗粒为基底检测浓度为10-5M的4-MPY溶液的SERS谱；
图3是实施例1中制得的AuC颗粒分散液的TEM图片；
图4是以实施例2中制得的Ag1.4nmC颗粒、Ag2nmC颗粒和Ag4nmC颗粒为基底检测浓度为10-6M的4-MPY溶液的SERS谱；
图5是实施例3中制得的GO-AuAgC复合物的TEM图；
图6是以实施例3中制得的GO-AuAgC复合物为基底检测浓度为10-7M的4-MPY溶液的SERS谱；
图7是实施例4中制得的Fe3O4C/AgC复合物的TEM图；
图8是实施例5中制得的Fe3O4SiO2-SiO2AuC复合物的TEM图；图9是以实施例5中制得的Fe3O4SiO2-SiO2AuC复合物为基底检测浓度为10-5M、10-6M、10-7M的苝溶液的SERS谱。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步详细描述，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。
对比实施例：
(1)称取0.8g葡萄糖加入装有40mL去离子水的反应釜中，搅拌5min至完全溶解，将反应釜置于200℃下保温2h，待冷却后将产物装入透析袋中，每半天换一次水，3天后取出透析后的液体即为碳量子点的分散液；
(2)将3mL步骤(1)制得的碳量子点的分散液、200μL10mg/LHAuCl4溶液混合，置于60℃下超声100min，待冷却后将产物进行离心洗涤三次后重新分散到20mL去离子水中，得到Au/C颗粒分散液。
将上述制得的Au/C颗粒分散液滴加在碳膜表面。图1为该Au/C颗粒的TEM图片，图中黑色部分为Au纳米粒子，颜色最浅部分为碳膜，介于碳膜和Au纳米粒子之间的部分为C层。从图1中可以看出，Au纳米粒子形貌较不规整，Au/C复合颗粒发生团聚。
以上述制得的Au/C颗粒为基底检测4-巯基吡啶(4-MPY)溶液的SERS谱。具体方法如下：
量取0.1mL上述步骤(2)制得的Au/C颗粒分散液与0.9mL浓度为10-5M的4-MPY溶液，超声混合30min，混合液静置3h以达到吸附平衡；然后，取30uL混合液滴在洁净的硅片表面，晾干后用拉曼光谱仪进行检测。得到的拉曼光谱检测谱图如图2所示。其中，Au/C形貌不规整产生团聚，没有起到很好的拉曼增强作用，谱图信噪比较低，无法判断4-MPY的谱峰位置。
实施例1：
(1)量取6mL浓度为0.2M的NaOH溶液，182mL去离子水，4mL质量百分比浓度为1.2％的四羟甲基氯化磷(THPC)溶液，室温下混合搅拌2min，逐滴滴加8mL质量百分比浓度为1％的HAuCl4溶液后继续搅拌5min，制得Au种溶胶，其粒径为2～5nm，在0～5℃下陈化一周再使用；
(2)称取0.8g葡萄糖加入装有40mL去离子水的反应釜中，搅拌5min至完全溶解，将反应釜置于200℃下保温2h，待冷却后将产物装入透析袋中，每半天换一次水，3天后取出透析后的液体即为碳量子点的分散液；
(3)将5mL步骤(1)所得Au种溶胶，5mL浓度为0.01M的HAuCl4溶液，5mL步骤(2)制得的碳量子点分散液和5mL去离子水加入反应釜中混合搅拌10min，置于100℃下保温4h，待冷却后离心洗涤三次再重新分散在20mL去离子水中，制得AuC颗粒分散液。
将上述制得的AuC颗粒分散液滴加在碳膜表面。图3为该AuC颗粒的TEM图片，图中颗粒中心颜色较深的为Au核，Au核外包覆的颜色较浅的为C层。从图3中可以看出，Au核多数为球形，AuC颗粒分散，基本呈颗粒状分布。
实施例2：
(1)将100mL去离子水，2μL浓度为1M的NaOH溶液和40μL浓度为0.1M的AgNO3溶液混合后煮沸，加入5mL浓度为0.01M的柠檬酸三钠溶液，继续煮沸10min，待冷却后离心洗涤三次再重新分散到20mL去离子水中，得到银种分散液，其粒径为2～5nm；
(2)称取0.8g葡萄糖加入装有40mL去离子水的反应釜中，搅拌5min至完全溶解，将反应釜置于200℃下保温2h，待冷却后将产物装入透析袋中，每半天换一次水，3天后取出透析后的液体即为碳量子点的分散液；
(3)称取0.5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于20mL水中，在常温下充分搅拌使其混合均匀，加入0.5mL步骤(2)制得的碳量子点的分散液以及10mL浓度为0.5M的AgNO3溶液，然后将2mL步骤(1)制得的银种分散液逐滴滴加入混合溶液中，继续搅拌10min，将搅拌后的混合液置于140℃下保温6h，待冷却后离心洗涤再分散到20mL去离子水中，得到Ag1.4nmC颗粒分散液；
(4)称取0.5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于20mL水中，在常温下充分搅拌使其混合均匀，加入0.5mL步骤(2)制得的碳量子点的分散液以及10mL浓度为0.5M的AgNO3溶液，然后将2mL步骤(1)制得的银种分散液逐滴滴加入混合溶液中，继续搅拌10min，将搅拌后的混合液置于140℃下保温10h，待冷却后离心洗涤再分散到20mL去离子水中，得到Ag2nmC颗粒分散液；
(5)称取0.5g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶于20mL水中，在常温下充分搅拌使其混合均匀，加入0.5mL步骤(2)制得的碳量子点的分散液以及10mL浓度为0.5M的AgNO3溶液，然后将2mL步骤(1)制得的银种分散液逐滴滴加入混合溶液中，继续搅拌10min，将搅拌后的混合液置于140℃下保温15h，待冷却后离心洗涤再分散到20mL去离子水中，得到Ag4nmC颗粒分散液；
量取0.1mL上述步骤(3)制得的Ag1.4nmC颗粒分散液、0.1mL上述步骤(4)制得的Ag2nmC颗粒分散液，以及0.1mL上述步骤(5)制得的Ag4nmC颗粒分散液为基底检测4-MPY溶液的SERS谱，具体方法如下：
与0.9mL浓度为10-5M的4-MPY溶液超声混合30min，混合液静置3h以达到吸附平衡；然后，取30uL混合液滴在洁净的硅片表面，晾干后用拉曼光谱仪进行检测。
得到的拉曼光谱检测谱图如图4所示。其中，Ag1.4nmC颗粒所对应的中明显观察到Ag-S键对应的峰，说明该颗粒中出现孔隙，即碳层并没有完全包覆Ag核；与Ag4nmC颗粒所对应的曲线相比，Ag2nmC颗粒所对应的曲线获得的拉曼信号更强，说明碳层较厚将影响颗粒的拉曼增强性能。
实施例3：
(1)量取6mL浓度为0.2M的NaOH溶液，182mL去离子水，4mL质量百分比浓度为1.2％的THPC溶液，室温下混合搅拌2min，逐滴滴加8mL质量百分比浓度为1％的HAuCl4溶液后继续搅拌5min，制得Au种溶胶，其粒径为10～20nm，在0～5℃下陈化一周再使用；
(2)称取0.8g葡萄糖加入装有40mL去离子水的反应釜中，搅拌5min至完全溶解，将反应釜置于200℃下保温2h，待冷却后将产物装入透析袋中，每半天换一次水，3天后取出透析后的液体即为碳量子点的分散液；
(3)称取30mg氧化石墨烯分散在300mL去离子水中，加入3mL氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)溶液，搅拌24h，离心洗涤三次后重新分散到30mL去离子水中，得到GO-APTMS分散液；
(4)将10mL步骤(3)制得的GO-APTMS分散液与10mL步骤(1)制得的Au种溶胶混合搅拌18h，得到GO-APTMS-Au种复合物分散液，其中石墨烯的质量浓度为0.5mg/mL；
(5)取5mL步骤(4)制得的GO-APTMS-Au种分散液，5mL浓度为0.01M的AgNO3溶液，5mL步骤(2)制得的碳量子点分散液和5mL去离子水加入反应釜中混合搅拌10min，置于180℃下保温4h，待冷却后离心洗涤数次再重新分散在25mL去离子水中，得到GO-AuAgC复合物分散液，其中石墨烯的质量浓度为0.1mg/mL。
将上述制得的GO-AuAgC复合物分散液滴加在碳膜表面。图5为该GO-AuAgC复合物的TEM图片。图中黑色颗粒为AuAgC粒子，颜色最浅部分为碳膜，介于碳膜和AuAgC粒子之间的部分，即支撑纳米银粒子的片状褶皱结构为氧化石墨烯。从图5中可以看出，该AuAgC粒子吸附在氧化石墨烯上，呈分散的颗粒状分布。
以上述制得的GO-AuAgC复合物为基底检测4-MPY溶液的SERS谱。具体方法如下：
将上述步骤(5)制得的GO-AuAgC复合物分散液与浓度为10-5M的4-MPY水溶液按体积比1:10均匀混合，然后，取30μL混合液滴加在洁净的硅片表面，晾干后用拉曼光谱仪进行检测。
得到的拉曼光谱检测谱图如图6所示，得到的谱图可以明显地看到4-MPY的谱峰，说明该基底的增强效果良好。
实施例4：
(1)将100mL去离子水，2μL浓度为1M的NaOH溶液和40μL浓度为0.1M的AgNO3溶液混合后煮沸，加入5mL浓度为0.01M的柠檬酸三钠溶液，继续煮沸10min，待冷却后离心洗涤三次再重新分散到20mL去离子水中，得到银种分散液，其粒径为10～20nm；
(2)称取0.8g葡萄糖加入装有40mL去离子水的反应釜中，搅拌5min至完全溶解，将反应釜置于200℃下保温2h，待冷却后将产物装入透析袋中，每半天换一次水，3天后取出透析后的液体即为碳量子点的分散液；
(3)将0.3g二茂铁分散在30mL丙酮中，超声30min后加入3mLH2O2溶液，剧烈搅拌30min，然后置于高压反应釜中，在210℃下保持4h，待冷却后用丙酮清洗3次，在真空下干燥得到黑色的Fe3O4C纳米颗粒；
(4)将步骤(3)制得的Fe3O4C纳米颗粒加入到含有聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)与NaCl的水溶液中，其中PDDA的质量百分比为0.2％，NaCl的摩尔浓度为2.0×10-2M，搅拌20min，然后利用磁铁收集纳米颗粒，倒掉上层液体；
以该纳米颗粒代替步骤(3)制得的Fe3O4C纳米颗粒，重复该步骤(4)三次，然后真空干燥，得到PDDA改性的Fe3O4C纳米颗粒；
(5)取10mg步骤(4)得到的PDDA改性的Fe3O4C纳米颗粒分散到10mL去离子水中，然后在剧烈搅拌的情况下用蠕动泵缓慢滴入60mL步骤(1)得到的银种分散液和20mL步骤(2)所得的碳量子点分散液，持续搅拌4h，然后利用磁铁用去离子水清洗3次再重新分散到10mL去离子水中得到Fe3O4C/AgC分散液。
将上述制得的PDDA改性的Fe3O4C/AgC分散液滴加在碳膜表面。图7为该PDDA改性的Fe3O4C/AgC分散液的TEM图片。图中尺寸较大的颗粒为PDDA改性的Fe3O4C粒子，其中颜色较深的为PDDA改性的Fe3O4核，颜色较浅的为C壳；尺寸较小的颗粒为AgC粒子，其中颜色较深的为Ag核，颜色较浅的为C壳。从图7中可以看出，AgC粒子吸附在PDDA改性的Fe3O4C上，呈分散的颗粒状分布。
实施例5：
(1)称取1.35gFeCl3加入到40mL乙二醇中，然后再加入0.8gNaOH和1.0g聚乙二醇，剧烈搅拌3min，然后置于200℃下保持8h，待冷却后利用磁铁吸住用去离子水洗3次，真空烘干后得到Fe3O4颗粒；称取60mgFe3O4颗粒，加入到120mL乙醇中，再加入30mL去离子水和1.05mL氨水，强烈超声30min，逐滴滴加11.2mL体积分数为10.7％的正硅酸乙酯(TEOS)溶液，将混合液在室温下搅拌12h后，利用磁铁吸住颗粒用去离子水清洗三次，烘干再重新分散得到50mg/mL的Fe3O4SiO2分散液；
(2)称取0.8g葡萄糖加入装有40mL去离子水的反应釜中，搅拌5min至完全溶解，将反应釜置于200℃下保温2h，待冷却后将产物装入透析袋中，每半天换一次水，3天后取出透析后的液体即为碳量子点的分散液；
(3)将浓度为25％的氨水溶液以及丙胺和正丁胺按一定比例加入到500g水中，使pH为11.4，密封保存一周后取34.75g该催化原液加入2.60g正硅酸乙酯(TEOS)，在60℃水浴中剧烈搅拌24h，得到尺寸为10nm左右的SiO2颗粒晶种分散液；
(4)将1mL步骤(1)所得的Fe3O4SiO2分散液，8mL步骤(3)所得的SiO2颗粒晶种分散液和50mL去离子水混合剧烈搅拌24h，利用磁铁吸住颗粒换水三次，然后分散在20mL去离子水中，得到Fe3O4SiO2-SiO2种分散液；
(5)将2mL步骤(4)所得的Fe3O4SiO2-SiO2种分散液，1.5mL去离子水，20μL质量浓度为1％的HAuCl4溶液和1.5mL步骤(2)所得的碳量子点分散液混合，搅拌2min，置于100℃下保温2h，待冷却后利用磁铁吸住颗粒换水三次，然后分散到10mL去离子水中，得到Fe3O4SiO2-SiO2AuC分散液；
将上述制得的Fe3O4SiO2-SiO2AuC分散液滴加在碳膜表面。图8为该分散液的TEM图片。图中尺寸较大的颗粒为Fe3O4SiO2粒子，其中颜色较深的为Fe3O4核，颜色较浅的为SiO2壳；尺寸较小的颗粒为AuC粒子，其中颜色较深的为Au核，颜色较浅的为C壳。
以上述制得的Fe3O4SiO2-SiO2AuC分散液为基底检测苝溶液的SERS谱。具体方法如下：
将上述步骤(5)制得的Fe3O4SiO2-SiO2AuC分散液与浓度分别为10-5M、10-6M、10-7M的4-MPY水溶液按体积比1:1均匀混合，然后，取30μL混合液滴加在洁净的硅片表面，晾干后在磁场下用拉曼光谱仪进行检测。
得到的拉曼光谱检测谱图如图9所示。在苝溶液浓度很低的情况下，利用该基底仍能测到明显的拉曼信号。
上述实施例对本发明技术方案进行了系统详细的说明，应理解的是上所述实例仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明。凡在本发明原则范围内所做的任何修改、补充或等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：以粒径1～20nm的贵金属纳米颗粒或金属氧化物纳米颗粒作为晶种；
在反应体系中，将晶种、贵金属盐溶液，以及碳量子点分散液混合搅拌，采用溶剂热法进行反应，在碳量子点的作用下，贵金属盐被还原，得到的贵金属以晶种为核心原位生长在晶种表面成为贵金属层；同时，在该贵金属层表面包覆碳层，经洗涤、分离后得到碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子。
2.如权利要求1所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：所述的晶种粒径为1.5～10nm，更优选为2～5nm。
3.如权利要求1所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：所述的作为晶种的贵金属为Au或/和Ag；所述的作为晶种的金属氧化物为SiO2或/和TiO2。
4.如权利要求1所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：所述的贵金属盐为HAuCl4或AgNO3。
5.如权利要求1所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：所述的碳量子点分散液中碳颗粒的粒径为1nm～10nm。
6.如权利要求1所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：使用有机物作为碳源，通过有机物高温碳化后制得所述的碳量子点分散液。
7.如权利要求1所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：所述的碳量子点与贵金属盐溶液的摩尔比为1：0.1～1：10，进一步优选为1：1～1：5，更优选为1：3。
8.如权利要求1所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：将晶种修饰在载体表面。
9.如权利要求8所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征是：所述的载体包括石墨烯、氨丙基三甲氧基硅烷修饰的石墨烯、碳包覆的四氧化三铁(Fe3O4C)、聚二烯丙基二甲基氯化铵改性的Fe3O4C、二氧化硅包覆的四氧化三铁(Fe3O4SiO2)、氨丙基三甲氧基硅烷改性的Fe3O4SiO2中的一种或几种。
10.如权利要求1至9中任一权利要求所述的碳壳层隔绝的贵金属纳米粒子作为表面增强拉曼光谱材料的应用。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106872440A (zh) * 2017-02-28 2017-06-20 中国科学院合肥物质科学研究院 基于表面增强拉曼光谱的便携式多功能土壤养分速测仪
CN107576649A (zh) * 2017-09-19 2018-01-12 辽宁大学 一种用于拉曼光谱检测的新型碳基核壳材料及其制备方法和应用
CN110170647A (zh) * 2019-05-10 2019-08-27 上海应用技术大学 一种光伏电池正银浆料用超细银粉的制备方法
CN110468376A (zh) * 2019-08-27 2019-11-19 吉林大学 一种碳包覆的银纳米棒阵列及其制备方法和应用
CN110744052A (zh) * 2018-07-23 2020-02-04 哈尔滨工业大学 一种类石墨烯或石墨烯金属复合粉体的制备方法
CN111504973A (zh) * 2020-04-09 2020-08-07 中国科学院宁波工业技术研究院慈溪生物医学工程研究所 一种复合纳米材料、其制备方法和应用
CN112768706A (zh) * 2019-11-05 2021-05-07 中国科学院大连化学物理研究所 一种核壳催化剂及其制备方法与在可充电锌空电池中的应用
CN114713813A (zh) * 2022-03-24 2022-07-08 厦门大学 一种用于水伏发电的碳包金/银纳米粒子及其合成方法
CN115684127A (zh) * 2022-10-27 2023-02-03 华南农业大学 一种活性碳量子点复合纳米银拉曼增强基底及其制备方法和在检测微囊藻毒素中的应用
CN115948728A (zh) * 2022-12-29 2023-04-11 惠州金晟新电子科技有限公司 化学镀铜活化液及其用于化学镀铜的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005350750A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 National Institute For Materials Science 炭素表面被覆形強磁性金属球形粒子及びその製造方法
JP2010001563A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc コア−シェル構造のナノ粒子の製造方法
CN102059346A (zh) * 2010-12-08 2011-05-18 厦门大学 一种金-二氧化锰核壳结构纳米粒子的制备方法
CN102407340A (zh) * 2011-04-18 2012-04-11 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 一种银/碳核壳结构微粉的制备方法
CN102706858A (zh) * 2012-07-02 2012-10-03 中国科学院合肥物质科学研究院 功能化壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱对tnt的选择性检测方法
CN103100725A (zh) * 2013-02-28 2013-05-15 江苏大学 一种银/碳量子点复合纳米材料的制备方法
CN103639419A (zh) * 2013-11-25 2014-03-19 景德镇陶瓷学院 一种单分散六角形银纳米粒子的制备方法
CN103990812A (zh) * 2014-06-06 2014-08-20 厦门大学 一种表面增强拉曼基底的制备方法
CN104174865A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 南京大学 碳包裹多面体银纳米粒子及其可控自组装的制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005350750A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 National Institute For Materials Science 炭素表面被覆形強磁性金属球形粒子及びその製造方法
JP2010001563A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America Inc コア−シェル構造のナノ粒子の製造方法
CN102059346A (zh) * 2010-12-08 2011-05-18 厦门大学 一种金-二氧化锰核壳结构纳米粒子的制备方法
CN102407340A (zh) * 2011-04-18 2012-04-11 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 一种银/碳核壳结构微粉的制备方法
CN102706858A (zh) * 2012-07-02 2012-10-03 中国科学院合肥物质科学研究院 功能化壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱对tnt的选择性检测方法
CN103100725A (zh) * 2013-02-28 2013-05-15 江苏大学 一种银/碳量子点复合纳米材料的制备方法
CN104174865A (zh) * 2013-05-22 2014-12-03 南京大学 碳包裹多面体银纳米粒子及其可控自组装的制备方法
CN103639419A (zh) * 2013-11-25 2014-03-19 景德镇陶瓷学院 一种单分散六角形银纳米粒子的制备方法
CN103990812A (zh) * 2014-06-06 2014-08-20 厦门大学 一种表面增强拉曼基底的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何茹等: "磁性Ag@C纳米粒子的制备及其SERS研究", 《第十七届全国光散射学术会议摘要文集》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106872440A (zh) * 2017-02-28 2017-06-20 中国科学院合肥物质科学研究院 基于表面增强拉曼光谱的便携式多功能土壤养分速测仪
CN106872440B (zh) * 2017-02-28 2020-11-13 中国科学院合肥物质科学研究院 基于表面增强拉曼光谱的便携式多功能土壤养分速测仪
CN107576649A (zh) * 2017-09-19 2018-01-12 辽宁大学 一种用于拉曼光谱检测的新型碳基核壳材料及其制备方法和应用
CN110744052A (zh) * 2018-07-23 2020-02-04 哈尔滨工业大学 一种类石墨烯或石墨烯金属复合粉体的制备方法
CN110170647A (zh) * 2019-05-10 2019-08-27 上海应用技术大学 一种光伏电池正银浆料用超细银粉的制备方法
CN110468376A (zh) * 2019-08-27 2019-11-19 吉林大学 一种碳包覆的银纳米棒阵列及其制备方法和应用
CN112768706A (zh) * 2019-11-05 2021-05-07 中国科学院大连化学物理研究所 一种核壳催化剂及其制备方法与在可充电锌空电池中的应用
CN111504973A (zh) * 2020-04-09 2020-08-07 中国科学院宁波工业技术研究院慈溪生物医学工程研究所 一种复合纳米材料、其制备方法和应用
CN114713813A (zh) * 2022-03-24 2022-07-08 厦门大学 一种用于水伏发电的碳包金/银纳米粒子及其合成方法
CN114713813B (zh) * 2022-03-24 2023-03-10 厦门大学 一种用于水伏发电的碳包金/银纳米粒子及其合成方法
CN115684127A (zh) * 2022-10-27 2023-02-03 华南农业大学 一种活性碳量子点复合纳米银拉曼增强基底及其制备方法和在检测微囊藻毒素中的应用
CN115948728A (zh) * 2022-12-29 2023-04-11 惠州金晟新电子科技有限公司 化学镀铜活化液及其用于化学镀铜的方法

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