CN106623972A - 一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，包括：将枸杞子浸泡于去离子水中，过滤，然后将得到的滤液离心，取上清液，得到枸杞子浸提液；将枸杞子浸提液加热至沸腾，保持沸腾至其充分水解，然后加入硝酸银溶液，反应1～60min，离心，干燥，得到银纳米颗粒。本发明的方法采用的设备简单，操作方便；枸杞子浸提液方便易得、价格低廉、且没有毒性，所制备的银纳米颗粒表面不会产生有毒化学试剂残留，且表现出了明显的光学信号，因此合成的银纳米颗粒可以应用于生物医药领域。

Description

一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法
技术领域
本发明属于纳米材料的制备领域，特别涉及一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法。
背景技术
银纳米颗粒在电学、光学、生物医学和催化等领域展现出了十分优异的性能，尤其在生物医学方面，具有广阔的应用空间。银纳米颗粒具有超强的抗菌能力，其渗透能力很强，极易与病菌的细胞壁膜结合，直接进入菌体，可使细菌失去活性，而不危害人体健康。同时，银纳米颗粒可以促进受损细胞的修复与再生，去腐生肌，抗菌消炎改善创伤周围组织的微循环，还可以促进伤口愈合，减少疤痕的生成。随着医学的发展，银纳米颗粒在提高药效和减少药的副作用方面同样呈现出了不可忽视的作用。然而，在对银纳米颗粒的利用过程中，人们逐渐发现银纳米颗粒表面必须做到无化学试剂残留方可对其进行进一步的生物应用，达到预期的效果。而银纳米颗粒的品质直接取决于制备方法。
银纳米颗粒的制备方法很多，总的来说可分物理法、化学法和生物还原法三大类。物理法主要有激光烧蚀法，真空冷凝法和机械球磨法等，其操作简单，但对设备的要求较高，生产费用昂贵。化学法主要有化学还原法、化学置换法和超声波法等。化学法合成的银纳米颗粒的质量较高，可广泛应用于光学、电学、生物医学等领域。然而，化学法一般需引入化学试剂来做还原剂或分散剂，这就给环境及生物带来了潜在的风险。生物还原法是近年来兴起的一种新的银纳米颗粒的合成方法，分为微生物法和植物提取液法。该方法反应条件温和、安全、环保。采用微生物作为还原剂，虽可避免化学试剂的使用，但在微生物的培养过程中，工序繁琐，易染杂菌。植物提取液的来源广泛，提取便利。利用植物提取液合成的银纳米颗粒无毒、无污染，更利于银纳米颗粒在医学上的应用。目前，采用的植物主要包括西柚皮、天竺葵叶、芳樟树叶和猕猴桃等。尚未见在枸杞子浸提液中，不添加任何化学试剂来合成银纳米颗粒的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，该方法制备工艺简单、条件温和、环境友好，无化学试剂残留，为银纳米颗粒在生物医学领域的应用奠定了基础。
本发明的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，包括：
(1)将枸杞子浸泡于去离子水中，过滤，然后将得到的滤液离心，取上清液，得到枸杞子浸提液；
(2)将枸杞子浸提液加热至沸腾，保持沸腾至其(枸杞子浸提液)充分水解，然后加入硝酸银溶液，反应1～60min，离心，干燥，得到银纳米颗粒；其中，反应时体系的pH值为4.9～5.3；加入硝酸银溶液和反应过程均在溶液沸腾状态下进行。
所述步骤(1)中浸泡的时间为0.5～2h。
所述步骤(1)中枸杞子浸提液的浓度为0.02～0.07g/ml。
所述步骤(2)中保持沸腾的时间为5～20min。
所述步骤(2)中枸杞子浸提液与硝酸银溶液的体积比为25:1～10:3。
所述步骤(2)中硝酸银溶液的浓度为0.005～0.012mol/L；溶剂为去离子水。
所述步骤(2)中干燥的温度为40～50℃，时间为10～15min。
所述步骤(2)中反应时体系的pH值为5.0～5.2。
所述步骤(2)中银纳米颗粒的粒径为10～50nm。
所述步骤(2)通过控制反应体系的pH值来控制硝酸银溶液与枸杞子浸提液的配比，使反应体系始终保持还原条件，从而能够保证硝酸银被还原完全。
所述银纳米颗粒的粒径为30nm以下。
上述各步骤中所使用的容器在使用之前都经王水洗涤，再用去离子水冲洗。
本发明中对枸杞子的品种和产地并无特别要求。
本发明的枸杞子相比现有技术中的绿色植物具有易于储存、价格低廉、有药用价值等优点。
本发明中可以通过控制硝酸银溶液与枸杞子浸提液的比例，来调节所合成的银纳米颗粒的粒径。优选情况下，当保持反应体系pH值在5.0-5.2之间时，所制得的银纳米颗粒的平均粒径在30nm以下。
枸杞子在中国的分布广泛，价格低廉，无毒，便于储存，不会造成环境污染，并且有药用价值。本发明中以枸杞子浸提液为还原剂来制备无毒且具有明显等离子共振信号的银纳米颗粒，不仅有利于推动绿色合成技术的发展，更为银纳米颗粒在生物医学领域中的应用奠定了基础。
有益效果
本发明所提供的银纳米颗粒的制备方法采用的设备简单，操作方便。枸杞子浸提液方便易得、价格低廉、且没有毒性，以其作为还原剂代替以往使用的化学试剂(柠檬酸钠、硼氢化钠、硫醇、油胺等)，所制备的银纳米颗粒表面不会产生有毒化学试剂残留，且表现出了明显的光学信号，因此合成的银纳米颗粒可以应用于生物医药领域。
附图说明
图1是实施例1中反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取的反应液照片；
图2是实施例1中反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取的反应液的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图；
图3是实施例1中反应时间为10分钟时所得到的银纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM)图；
图4是实施例1中反应时间为10分钟时所得到的银纳米颗粒的X-射线衍射谱(XRD)图；
图5是实施例2中反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取的反应液照片；
图6是实施例2中反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取的反应液的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图；
图7是实施例2中反应时间为20分钟时所得到的银纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM)图；
图8是实施例2中反应时间为20分钟时所得到的银纳米颗粒的能谱(EDX)图。
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)用王水将所用玻璃容器进行洗涤，然后用去离子水冲洗干净；
(2)将枸杞子(g)与去离子水(ml)保持比例在0.04:1，常温下浸泡1小时，过滤，所得滤液再经离心分离，所得上清液即为枸杞子浸提液；
(3)取25ml枸杞子浸提液放入烧瓶，加热至沸腾，沸腾5分钟；
(4)将硝酸银晶体溶解于去离子水中形成0.01mol/L硝酸银溶液；
(5)加入2.5ml硝酸银溶液在烧瓶中，测试pH值为5.11，在沸腾条件下反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后取样；
(6)对上述不同反应时间后所取得的样品在8000rpm离心10分钟，将所得沉淀物在40℃下干燥10分钟后即得银纳米颗粒。
图1为体系反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取的反应液照片；图2为采用日本岛津公司的UV-2600型紫外分光光度计对上述反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟所得的反应液测试所得的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图：银纳米颗粒产生的吸收峰均在406nm左右，产生明显的等离子共振信号，可做进一步的生物应用。
图3为采用日本电子公司的JEM-2100F型场发射透射电子显微镜对上述反应10分钟所得的银纳米颗粒进行表征的TEM图。可以明显的看出所得银纳米颗粒呈现类球型。其余的5分钟、15分钟、20分钟、25分钟所制得的样品的形貌与10分钟获得的银纳米颗粒类似，其平均直径均为20nm左右。
图4为采用日本株式会社的D/max-2600PC型X-射线衍射仪对上述反应10分钟所得的银纳米颗粒进行表征的谱图，与银的标准图谱非常吻合，进一步说明了反应合成了银纳米颗粒。
实施例2
(1)用王水将所用玻璃容器进行洗涤，然后用去离子水冲洗干净；
(2)将枸杞子(g)与去离子水(ml)保持比例在0.03:1，常温下浸泡1小时，过滤，所得滤液再经离心分离，所得上清液即为枸杞子浸提液。
(3)取25ml枸杞子浸提液放入烧瓶，加热至沸腾，沸腾10分钟；
(4)将硝酸银晶体溶解于去离子水中形成0.008mol/L硝酸银溶液；
(5)加入5ml硝酸银溶液在烧瓶中，测试pH值为5.02，在沸腾条件下反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后取样；
(6)对上述不同反应时间后所取得的样品在8000rpm离心10分钟，将所得沉淀物在50℃下干燥10分钟后即得银纳米颗粒。
图5为体系反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟后获取的反应液照片；图6为采用日本岛津公司的UV-2600型紫外分光光度计对上述反应5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟所得的反应液测试的紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)图。银纳米颗粒产生的吸收峰均在409nm左右，产生明显的等离子共振信号。
图7为采用日本电子公司的JEM-2100F型场发射透射电子显微镜对上述反应20分钟所得的银纳米颗粒进行表征的结果。可以明显看出所得的银纳米颗粒呈现类球型。其余的5分钟、10分钟、15分钟、25分钟所制得的样品的形貌与20分钟的银纳米颗粒类似，其平均直径均为23nm左右。
图8为采用日本电子公司EDAX Falcon s60型能谱仪对上述反应20分钟所得银纳米颗粒的EDS图谱，可以明显的看出反应所得的纳米颗粒的成分为银元素。Cu为测试中所用的铜网成分，不是纳米颗粒所包含的杂质。

Claims (10)

1.一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，包括：
(1)将枸杞子浸泡于去离子水中，过滤，然后将得到的滤液离心，取上清液，得到枸杞子浸提液；
(2)将枸杞子浸提液加热至沸腾，保持沸腾至其充分水解，然后加入硝酸银溶液，反应1～60min，离心，干燥，得到银纳米颗粒；其中，反应时体系的pH值为4.9～5.3；加入硝酸银溶液和反应过程均在溶液沸腾状态下进行。
2.根据权利要求1所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述步骤(1)中浸泡的时间为0.5～2h。
3.根据权利要求1所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述步骤(1)中枸杞子浸提液的浓度为0.02～0.07g/ml。
4.根据权利要求1所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述步骤(2)中保持沸腾的时间为5～20min。
5.根据权利要求1所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述步骤(2)中硝酸银溶液的浓度为0.005～0.012mol/L；溶剂为去离子水。
6.根据权利要求1所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述步骤(2)中枸杞子浸提液与硝酸银溶液的体积比为25:1～10:3。
7.根据权利要求1所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述步骤(2)中干燥的温度为40～50℃，时间为10～15min。
8.根据权利要求1所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述步骤(2)中反应时体系的pH值为5.0～5.2。
9.根据权利要求1所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述步骤(2)中银纳米颗粒的粒径为10～50nm。
10.根据权利要求9所述的一种利用枸杞子浸提液制备银纳米颗粒的方法，其特征在于，所述银纳米颗粒的粒径为30nm以下。
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