CN106077705A - 一种金纳米棒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金纳米棒的制备方法，包括：将氯金酸溶液、十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液，混合，搅拌，然后加入还原剂溶液，静置，得到种子液；将氯金酸溶液、盐酸和十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液，混匀，然后再加入硝酸银AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液，搅拌，得到生长液；种子液加入生长液中，20℃‑65℃条件下放置5h‑40h，即得。本方法制备过程简单，反应条件可控，除氯金酸外，均为少量廉价的化学试剂。

Description

一种金纳米棒的制备方法
技术领域
本发明属于金纳米材料的制备领域，特别涉及一种金纳米棒的制备方法。
背景技术
纳米尺寸的金粒子具有独特的物理化学性质，其经表面修饰后即可获得应用于生物体内成像、癌症的光热治疗、药物靶向输送等能力，因此金纳米粒子在癌症治疗方面具有极高的潜在应用价值。
以光热治疗为例，由于金纳米棒具有独特的光学特性，在近红外光下可产生表面等离子共振现象(surface plasmon resonance，SPR)，如横向等离子共振吸收(TSPR)和纵向等离子共振吸收(LSPR)。即金纳米棒在近红外光照射下，将吸收的光能转换为热能，实现光热转换，从而使靶向部位温度升高，即可达到杀伤或杀死肿瘤细胞的目的。
关于具有特定形状金纳米粒子的制备方法，已有较多的报道，但是本发明中关于金纳米棒的合成方法过程简单，反应条件温和，使用的相关试剂比较常见。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种金纳米棒的制备方法，本发明的制备方法，操作简单且比较经济，制备成本较低；本发明的制备方法，反应快速，条件温和，且制得的金纳米棒形状规整，较为均一。
本发明的一种金纳米棒的制备方法，包括：
(1)将氯金酸(AuCl4 4H2O)溶液、十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液，混合，搅拌得到黄色溶液，然后加入还原剂溶液进行还原氯金酸，静置，得到得到金纳米粒子作为金纳米棒的种子液(棕色溶液)；其中氯金酸溶液、十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液、还原剂的体积比为10:100:3-1:50:5；
(2)将氯金酸溶液、盐酸和十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液，混匀，得到黄色溶液，然后再加入硝酸银AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液，搅拌，黄色溶液逐渐变为无色，得到无色生长液；其中氯金酸溶液、盐酸、十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液、硝酸银AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液总和的体积比为5:1:50:2-50:1:5000:20；硝酸银AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液的体积比为2:1-10:1；
(3)将步骤(1)种子液加入步骤(2)生长液中，20℃-65℃条件下放置5h-40h，即得金纳米棒AuRB。
所述步骤(1)中氯金酸溶液的浓度为0.001M～0.05M；十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液的浓度为0.001M～0.2M；氯金酸溶液需要现配现用。
所述步骤(1)中还原剂为硼氢化钠NaBH4，还原剂溶液的浓度为0.005～0.05M；还原剂溶液用冰水配制，现配现用。
所述步骤(1)中静置为20℃～30℃下，静置0.5h～3h。
所述步骤(2)中氯金酸溶液的浓度为0.001M～0.05M；十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液的浓度为0.001M～0.2M。
所述步骤(2)中盐酸浓度为0.1M～1.0M；硝酸银AgNO3溶液的浓度为0.005M～0.05M、抗坏血酸AA溶液浓度为0.01M～0.1M。
所述步骤(2)中搅拌时间为0.5-3min。
所述步骤(3)中种子液和生长液的体积比为1:50-1:500。
本发明提供的技术方案是使用试剂分别制备种子液和生长液，再将种子液加到生长液中，制备得到金纳米棒原生液。
有益效果
(1)本发明的制备方法，操作简单且比较经济，制备成本较低；
(2)本发明的制备方法，反应快速，条件温和，且制得的金纳米棒形状规整，较为均一。
附图说明
图1是本发明的一个实施例制备的金纳米棒的的紫外-可见光谱图；
图2为实施例1制备的金纳米棒的TEM图像；
图3为实施例2制备的金纳米棒的TEM图像。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)制备种子液：将0.3ml 0.01M的氯金酸溶液和8.0ml 0.2M的CTAB溶液溶液混合在小烧杯中，温和搅拌3min，得到黄色溶液，向该溶液中加入0.5ml 0.01M的NaBH4溶液，得到棕褐色溶液，在25℃下静止2小时，得到种子液。
(2)制备生长液：取0.2ml 0.01M的氯金酸溶液、20μL 0.5M的盐酸溶液和4.75ml0.01M十二烷基三甲基溴化铵溶液，温和搅拌得到黄色溶液，向该溶液中加入100μL 0.01M的硝酸银溶液和40μL 0.1M的抗坏血酸溶液，温和搅拌搅拌60s，黄色溶液逐渐变为无色，制得生长液。
(3)将60μL的种子液加到步骤(2)中5.11ml生长液中形成混合液，在30℃下见光放置28h，混合液的颜色由无色到深红色，即得到金纳米棒原生液。
图1为通过制备方法1制得的金纳米棒的紫外-可见光谱图，其中534nm处为球形金纳米粒子的特征峰，而在835nm的吸收峰则为金纳米棒的特征吸收峰，证明金纳米棒合成成功。图2为通过实施方法1所得的金纳米棒的TEM图，由图中可以看出所得金纳米棒的长径比约为5:1。
实施例2
(1)制备种子液：将1ml 0.001M的氯金酸溶液和10ml 0.05M的CTAB溶液溶液混合，磁力搅拌2min得到黄色溶液，向该亮黄色溶液中加入0.3ml 0.05M的硼氢化钠溶液，得到棕色溶液，在27℃下静止1.5小时，得到种子液。
(2)制备生长液：取0.05ml 0.03M的氯金酸溶液、10μL 1.0M的盐酸溶液和4ml0.02M CTAB溶液，温和搅拌得到黄色溶液，向该溶液中加入60μL 0.02M的硝酸银溶液和40μL 0.01M的抗坏血酸溶液，温和搅拌搅拌1.5min，溶液变为无色，得到生长液。
(3)将40μL的种子液加到步骤(2)中4.16ml生长液中形成混合液，在35℃下见光放置22小时，生长液颜色由无色到深红色至不变色，得到金纳米棒原生液。
图3为通过实施方法2所得的金纳米棒的TEM图，由图中可知所得金纳米棒的长径比约为4:1。
实施例3
(1)制备种子液：将0.1ml 0.05M的氯金酸溶液和5ml 0.2M CTAB溶液溶液混合，磁力搅拌90s得到黄色溶液，向该黄色溶液中加入0.5ml 0.01M的硼氢化钠溶液，得到棕色溶液，在30℃下静止1h，得到种子液。
(2)制备生长液：取0.2ml 0.01M的氯金酸溶液、30μL 0.25M的盐酸溶液和6ml0.005M CTAB溶液，温和搅拌得到黄色溶液，向该黄色溶液中加入80μL 0.02M的硝酸银溶液和20μL 0.05M的抗坏血酸溶液，温和搅拌搅拌60s，溶液变为无色，制得生长液。
(3)将80μL的种子液加到步骤(2)中6.33ml生长液中形成混合液，在40℃下见光放置12小时，随着时间的推移，混合液的颜色由无色到淡粉色再到深红色，即得到金纳米棒。所得金纳米棒长径比约为4:1。
实施例4
(1)制备种子液：将0.25ml 0.04M的氯金酸溶液和8ml 0.1M的CTAB溶液混合，磁力搅拌3min，向该黄色溶液中加入0.1ml 0.5M的硼氢化钠溶液，得到棕色溶液，22℃下静止2.5小时，得到种子液。
(2)制备生长液：取0.4ml 0.01M的氯金酸溶液、10μL 1M的盐酸溶液和4ml 0.01MCTAB溶液，温和搅拌得到黄色溶液，向该黄色溶液中加入30μL 0.05M的硝酸银溶液和20μL0.1M的抗坏血酸溶液，温和搅拌搅拌60s至无色，制得生长液。
(3)将80μL的种子液加到步骤(2)中4.46ml生长液中形成混合液，30℃下见光放置10小时，混合液的颜色由无色到红色再到深红色，即得到金纳米棒。所得金纳米棒长径比约为4:1-5:1。

Claims (8)

1.一种金纳米棒的制备方法，包括：
(1)将氯金酸溶液、十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液，混合，搅拌，然后加入还原剂溶液，静置，得到种子液；其中氯金酸溶液、十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液、还原剂溶液的体积比为10:100:3-1:50:5；
(2)将氯金酸溶液、盐酸和十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液，混匀，然后再加入硝酸银AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液，搅拌，得到生长液；其中氯金酸溶液、盐酸、十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液的体积比为5:1:50-50:1:5000；硝酸银AgNO3溶液和抗坏血酸AA溶液的体积比为2:1-10:1；
(3)将步骤(1)种子液加入步骤(2)生长液中，20℃-65℃条件下放置5h-40h，即得金纳米棒。
2.根据权利要求1所述的一种金纳米棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中氯金酸溶液的浓度为0.001M～0.05M；十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液的浓度为0.001M～0.2M。
3.根据权利要求1所述的一种金纳米棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中还原剂为硼氢化钠NaBH4，还原剂溶液的浓度为0.005～0.05M。
4.根据权利要求1所述的一种金纳米棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中静置为20℃～30℃下，静置0.5h～3h。
5.根据权利要求1所述的一种金纳米棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中氯金酸溶液的浓度为0.001M～0.05M；十二烷基三甲基溴化铵CTAB溶液的浓度为0.001M～0.2M。
6.根据权利要求1所述的一种金纳米棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中盐酸浓度为0.1M～1.0M；硝酸银AgNO3溶液的浓度为0.005M～0.05M、抗坏血酸AA溶液浓度为0.01M～0.1M。
7.根据权利要求1所述的一种金纳米棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中搅拌时间为0.5-3min。
8.根据权利要求1所述的一种金纳米棒的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中种子液和生长液的体积比为1:50-1:500。
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