CN105965031B - 一种利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，包括如下步骤：步骤一，将枸杞清洗后用去离子水浸提，得到枸杞浸提液；步骤二，将步骤一中得到的枸杞浸提液加热至沸腾并保持沸腾一定时间，将氯金酸溶液加入枸杞浸提液中形成反应体系，并通过调整氯金酸溶液的加入量对该反应体系的pH进行调节，使反应体系的pH在4.0～5.5之间，保持反应体系处于沸腾状态，反应2分钟～60分钟，得到反应液；步骤三，将步骤二中得到的反应液离心分离，得到沉淀物，将该沉淀物干燥后即得纳米金颗粒。利用本发明提供的方法能够制备得到纳米金颗粒，其粒径在50nm以下，并且不含有化学试剂残留，适合在生物医药领域中应用。

Description

一种利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法
技术领域
本发明涉及一种纳米材料的制备方法，具体涉及一种利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法。
背景技术
纳米颗粒材料是指颗粒粒径在100nm以下的材料，其中由金属元素金组成的纳米颗粒材料，即纳米金颗粒材料具有独特的光学、电学和催化性能，在多个领域均有广泛的应用前景。
近年来，科研工作者发现，纳米金颗粒经表面修饰后可以制备得到纳米金标记物，并且该纳米金标记物仍具有与纳米金颗粒相似的光谱学性质，利用纳米金颗粒的这一特性，可以将纳米金颗粒制备成生物探针，对被标记物进行探测。因此，纳米金颗粒在生物医药领域具有良好的应用前景。
目前，纳米金颗粒的制备方法主要有两类，物理法和化学法。
物理法主要是指将固体金(块状或粉末状)用物理方法制成纳米级颗粒，例如机械研磨法、气相法、金属蒸汽溶剂化法、激光烧蚀法等。这些方法对设备的要求高，因而制备成本也较高，并且对颗粒形貌的调控能力较差。
化学法是指用适当的化学反应制备纳米颗粒，例如气象沉淀法、液相还原法、电解法等。化学法可以较好地对颗粒的形貌实现调控，并且不依赖于大型设备，灵活性高。但这些化学方法中，通常需要引入化学试剂来作为还原剂或分散剂，这些化学试剂几乎都具有毒性，不仅有污染环境的风险，也容易残留在颗粒上，使制备得到的纳米金颗粒不适于在医药生物领域中应用。
因此，纳米金颗粒的绿色合成方法目前越来越受到关注。该类方法主要利用酶、生物小分子及植物提取液等作为还原剂。相比而言，植物种类多，分布广，利用植物提取液制备纳米金的方法更具开发潜力。迄今为止，已发现可利用的植物种类较少，包括西柚、天竺葵和藤茶等，尚未见选用枸杞来合成纳米金颗粒。枸杞在中国分布广泛，用枸杞果实制备的干枸杞易于储藏，价格低廉且无毒。通过普通的浸泡法可快速获取干枸杞的提取液，其操作简单，不会造成环境污染。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供一种利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，将枸杞清洗后用去离子水浸提，得到枸杞浸提液；步骤二，将步骤一中得到的枸杞浸提液加热至沸腾并保持沸腾一定时间，将氯金酸溶液加入枸杞浸提液中形成反应体系，并通过调整氯金酸溶液的加入量对该反应体系的pH进行调节，使反应体系的pH在4.0～5.5之间，保持反应体系处于沸腾状态，反应2分钟～60分钟，得到反应液；步骤三，将步骤二中得到的反应液离心分离，得到沉淀物，将该沉淀物干燥后即得纳米金颗粒。
进一步地，本发明提供的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，还可以具有如下技术特征：其中，步骤一中，浸提的方法为，将枸杞与去离子水按照0.01g:1ml～0.07g:1ml的比例混合，常温浸泡0.5小时～2小时，过滤后得到滤液，将该滤液离心分离，得到的上清液即为枸杞浸提液。
进一步地，本发明提供的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，还可以具有如下技术特征：其中，步骤二中，氯金酸溶液的制备方法为将氯金酸晶体溶于去离子水，制备得到氯金酸溶液，其中氯金酸的浓度为0.05mol/L～0.12mol/L。
进一步地，本发明提供的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，还可以具有如下技术特征：其中，步骤二中，一定时间为5分钟～20分钟。
进一步地，本发明提供的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，还可以具有如下技术特征：其中，步骤二中，反应体系的pH在4.5～5.5之间。
发明作用与效果
根据本发明提供的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，由于利用枸杞提取液代替化学试剂来合成纳米金颗粒，既不会造成环境污染，也可避免化学试剂在纳米金颗粒表面的残留。基于该法合成的纳米金颗粒更适用于生物医药领域。
此外，通过调整氯金酸的加入量能够对反应体系的pH实现调节，从而对反应得到的纳米金颗粒的粒径实现调控，使得到的纳米金颗粒粒径在50nm以下，符合在实际应用中对纳米金颗粒的粒径要求。
附图说明
图1是实施例一中，反应2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟后获取的反应液的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图；
图2是实施例一中，反应时间为2分钟时所得到的纳米金的透射电子显微镜(TEM)图；
图3是实施例一中，反应时间为2分钟时所得到的纳米金的X-射线衍射谱(XRD)图；
图4是实施例二中，反应2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟后获取的反应液的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图；
图5是实施例二中，反应时间为15分钟时所得到的纳米金的透射电子显微镜(TEM)图；
图6是实施例二中，反应时间为15分钟时所得到的纳米金的能谱(EDS)图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例来说明本发明的具体实施方式。
在下述各实施例中，使用的枸杞浸提液的制备步骤为：
将枸杞用去离子水清洗后，与去离子水按0.04g:1ml的比例，室温下浸泡1小时，过滤得到滤液，该滤液离心后即得枸杞浸提液。其中，枸杞的品种和产地并无特别要求。
在下述各实施例中，使用的氯金酸溶液的制备步骤为：
取适量氯金酸晶体溶于去离子水，制备得到0.1mol/L的氯金酸溶液。
此外，各实施例中，容器在使用前均使用王水洗涤，再用去离子水冲洗干净。未注明的其他条件均遵照相关实验的常规条件。
实施例一
本实施例中，纳米金颗粒的制备反应过程为：
首先，取25mL枸杞浸提液放入烧瓶，加热至沸腾，保持沸腾5分钟；
然后，取100μL氯金酸溶液加入烧瓶，测定氯金酸溶液加入后，反应体系的pH，保持反应体系沸腾，反应一定时间后取样；
最后，将上述取样得到的部分样品在8000rpm条件下离心10分钟，离心得到的沉淀物在40℃～50℃条件下干燥，即得不同反应时间对应的纳米金颗粒。
其中，加入氯金酸溶液后，反应体系的pH为5.16；取样的时间点分别为2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟，取样得到的样品分成两份，其中的一份进行离心、干燥。
图1是实施例一中，反应2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟后获取的反应液的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图，该图为采用日本岛津公司的UV-2600紫外分光光度计对取样得到的反应液进行检测得出。
纳米金产生的紫外吸收峰在535nm左右，如图1所示，反应2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟后获取的反应液中均在535nm左右产生明显的等离子共振信号，说明反应液中均生成了纳米金颗粒。
图2是实施例一中，反应时间为2分钟时所得到的纳米金的透射电子显微镜(TEM)图，该图为采用日本电子公司的JEM-2100F型场发射透射电子显微镜对反应2分钟取样得到的纳米金颗粒进行检测得出。
如图2所示，本实施例中，反应2分钟后得到的纳米金颗粒为类球形。此外，其余的反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟后得到的纳米金颗粒也呈现出同样的形貌，所有得到的纳米金颗粒的平均粒径均在17nm左右。
图3是实施例一中，反应时间为2分钟时所得到的纳米金的X-射线衍射谱(XRD)图，该图为采用日本株式会社的D/Max-2600PC型X射线衍射仪行对反应2分钟取样得到的纳米金颗粒进行检测得出。
如图3所示，2分钟取样得到的纳米金颗粒的谱图与金的标准图谱非常吻合，进一步说明反应中确实合成得到了纳米金。
实施例二
在本实施例中，对于和实施例一中相同的方法、条件及设备，省略相同的说明。
本实施例中，纳米金颗粒的制备反应过程为：
首先，取25ml枸杞浸提液放入烧瓶，加热至沸腾，保持沸腾10分钟；
然后，取200μL氯金酸溶液加入烧瓶，测定氯金酸溶液加入后，反应体系的pH，保持反应体系沸腾，反应一定时间后取样；
最后，将上述取样得到的部分样品离心、干燥，即得不同反应时间对应的纳米金颗粒。
其中，加入氯金酸溶液后，反应体系的pH为4.96。
图4是实施例二中，反应2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟后获取的反应液的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图。
纳米金产生的紫外吸收峰在540nm左右，如图1所示，反应2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟后获取的反应液中均在535nm左右产生明显的等离子共振信号，说明反应液中均生成了纳米金颗粒。
图5是实施例二中，反应时间为15分钟时所得到的纳米金的透射电子显微镜(TEM)图。
如图2所示，本实施例中，反应15分钟后得到的纳米金颗粒为类球形。此外，其余的反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟后得到的纳米金颗粒也呈现出同样的形貌，所有得到的纳米金颗粒的平均粒径均在20nm左右。
图6是实施例二中，反应时间为15分钟时所得到的纳米金的能谱(EDS)图。
如图3所示，15分钟取样得到的纳米金颗粒的谱图与金的标准图谱非常吻合，进一步说明反应中确实合成得到了纳米金。图中，Cu为测试中所用的铜网的成分，不是纳米颗粒包含的杂质。
实施例作用与效果
根据本发明提供的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，各实施例中均制备得到了纳米金颗粒，平均粒径均在50nm以下；由于采用了枸杞浸提液作为还原剂进行反应，因此得到的纳米金颗粒不含有化学试剂残留，适于在生物医药领域中应用。
此外，枸杞浸提液的制备是采用去离子水浸泡的方法，并且浸泡所需的时间较短，因此其制备简单、成本低，适于在工业大规模生产中推广应用。

Claims (4)

1.一种利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，将枸杞清洗后用去离子水浸提，得到枸杞浸提液；
步骤二，将步骤一中得到的所述枸杞浸提液加热至沸腾并保持沸腾5分钟～20分钟，将氯金酸溶液加入所述枸杞浸提液中形成反应体系，并通过调整所述氯金酸溶液的加入量对该反应体系的pH进行调节，使所述反应体系的pH在4.0～5.5之间，保持所述反应体系处于沸腾状态，反应2分钟～60分钟，得到反应液；
步骤三，将步骤二中得到的所述反应液离心分离，得到沉淀物，将该沉淀物干燥后即得纳米金颗粒。
2.根据权利要求1所述的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，其特征在于：
其中，步骤一中，所述浸提的方法为：
将枸杞与去离子水按照0.01g:1ml～0.07g:1ml的比例混合，常温浸泡0.5小时～2小时，过滤后得到滤液，将该滤液离心分离，得到的上清液即为枸杞浸提液。
3.根据权利要求1所述的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，其特征在于：
其中，步骤二中，所述氯金酸溶液的制备方法为：
将氯金酸晶体溶于去离子水，制备得到氯金酸溶液，其中氯金酸的浓度为0.05mol/L～0.12mol/L。
4.根据权利要求1所述的利用枸杞浸提液制备纳米金颗粒的方法，其特征在于：
其中，步骤二中，所述反应体系的pH在4.5～5.5之间。
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