CN106984826A - 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法 - Google Patents

一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106984826A
CN106984826A CN201611010429.4A CN201611010429A CN106984826A CN 106984826 A CN106984826 A CN 106984826A CN 201611010429 A CN201611010429 A CN 201611010429A CN 106984826 A CN106984826 A CN 106984826A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
hyperfluorescence
silver
parts
silver nanoclusters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611010429.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106984826B (zh
Inventor
龙云飞
郭永艳
刘豪敏
申少华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University of Science and Technology
Original Assignee
Hunan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University of Science and Technology filed Critical Hunan University of Science and Technology
Priority to CN201611010429.4A priority Critical patent/CN106984826B/zh
Publication of CN106984826A publication Critical patent/CN106984826A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106984826B publication Critical patent/CN106984826B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，本方法以变色酸2R染料为稳定剂，以硼氢化钠为还原剂，通过两次调节合成的银纳米簇的pH，即可得到具有强荧光发射、稳定性好的银纳米簇。合成的银纳米簇的最大激发波长为335.0 nm，最大荧光发射波长在410.0 nm，银纳米簇的粒径主要分布在0.68~2.99 nm之间，平均粒径为1.74 nm。该合成方法具有合成原料易得、体系简单、合成快速、荧光性能稳定等特征，且能够进行大规模合成。

Description

一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法。
背景技术
贵金属纳米簇由于小尺寸效应、独特的表面效应、电以及化学性能而成为近年来纳米材料研究领域的热点之一。银纳米簇由于其有较小的尺寸、无毒性以及光稳定性等，使其作为一种新型的荧光探针在化学检测、生物标记、分子诊断、以及基因疗法等领域具有广泛的应用前景。目前合成银纳米材料的方法很多，如化学还原法、光还原法、模板法、辐射法、超声波法、反相微乳法等，但是这些合成方法在合成速度、稳定性及强度方面等还有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的银纳米簇的制备方法，该方法与其它银纳米簇的合成方法相比具有合成速度快、稳定性好、发射强度高等优点，且反应体系简单、成本低，能够进行大规模合成。
本发明采用的技术方案：一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，以变色酸2R为稳定剂，利用硼氢化钠还原硝酸银，利用B-R缓冲溶液作为合成过程中第一步pH值调节的缓冲溶液，最后利用氢氧化钠溶液调节合成后的银纳簇的稳定pH值，快速合成具有强荧光发射的银纳米簇。
一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，其制备过程如下：
按体积计，取二次蒸馏水12-14份加入容器中，依次加入1-3份变色酸溶液，1-3份硝酸银溶液，于容器中，常温搅拌一定时间，溶液呈洋红色；取0.8-1.2 份现配制的硼氢化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌一定时间，待混合溶液呈淡黄色；取1-3份B-R缓冲溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌一定时间，此时溶液颜色略有变深，溶液呈黄色；最后取0.8-1.2份氢氧化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌一定时间，混合溶液最终的pH=9-12，混合溶液颜色呈浅棕黄色，得到具有强荧光发射的稳定的银纳米簇，在紫外线分析仪中观察到较强的蓝光。
所述的一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，其制备过程如下：按体积计，取二次蒸馏水13.0 份加入容器中，依次加入2.0 份变色酸溶液，2.0 份硝酸银溶液，于容器中，常温搅拌10.0 min，溶液呈洋红色；取1.0 份现配制的硼氢化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌5.0 min，待混合溶液呈淡黄色；取2.0 份B-R缓冲溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌15.0 min，此时溶液颜色略有变深，溶液呈黄色；最后取1.0 份氢氧化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌30.0 min，混合溶液最终的pH=10.0，混合溶液颜色呈浅棕黄色，得到具有强荧光发射的稳定的银纳米簇，在紫外线分析仪中观察到较强的蓝光。
所述溶液浓度为： 7.5´10-4 M的变色酸2R溶液、5.0´10- 4 M 的硝酸银溶液、0.1 M的硼氢化钠溶液、0.2 M的氢氧化钠溶液、pH=9.62的B-R缓冲溶液。
所述溶液最终浓度c变色酸2R=7.5´10-5 M，c硝酸银=5.0´10-5 M，c硼氢化钠=5.0´10-3 M。
所述的合成的银纳米簇的最大荧光激发波长为335.0 nm，最大荧光发射波长在410.0 nm，粒径主要分布在0.68 ~2.99 nm之间，平均粒径为1.74 nm。
本发明通过两次调节反应体系pH值的方法，最终能得到具有强荧光发射的稳定的银纳米簇。该合成方法具有合成速度快、稳定性好、发射强度高等优点，且反应体系简单、成本低，能够进行大规模合成。该合成方法有实际应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例合成的强荧光发射银纳米发光材料的荧光光谱图，图1中的插图为紫外可见吸收光谱。
图2是本发明实施例合成的强荧光发射银纳米簇的透射电子显镜(TEM)。
图 3 是本发明实例合成的强荧光发射银纳米簇的粒径分布图。
具体实施例：
以下实施例旨在进一步说明本发明，而不是对本发明的进一步限定。
（1）所用溶液的准备：
称取0.0849 g 硝酸银固体配制成50 mL 0.01 M的硝酸银溶液，将1.0´10- 2 M稀释成50mL 1.0´10-3 M 的硝酸银溶液，再将1.0´10-3 M稀释成50 mL 1.0´10- 4M的硝酸银溶液，最后将1.0´10- 4 M稀释成250 mL 5.0´10- 5 M 的硝酸银储备液；称取0.0879 g变色酸2R 配制成250 mL 7.5´10-4 M的变色酸2R储备液；称取0.0189 g 硼氢化钠固体配制成50 mL 0.1 M的硼氢化钠储备液；称取2.0 g 氢氧化钠固体配制成250 mL 0.2M的氢氧化钠储备液；量取50 mL 4.0´10- 2 M的三酸（磷酸、硼酸、醋酸）混合溶液与37.5 mL 0.2 M的氢氧化钠溶液配制成87.5 mL pH=9.62的B-R缓冲溶液储备液。
（2）强荧光发射银纳米簇的制备：
取二次蒸馏水13.0 mL加入锥形瓶中，再依次取2.0 mL（7.5´10-4 M）变色酸溶液、2.0mL（5.0´10- 4 M）硝酸银溶液，加入锥形瓶中，常温搅拌10 min后，加入1.0 mL（0.1 M）现配制的硼氢化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌5.0 min，继续加入 2.0 mL （pH=9.62）B-R缓冲溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌15.0 min，最后取1.0 mL（0.2M）氢氧化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌30.0 min，混合溶液最终的pH=10.0，颜色为浅棕黄色，
（3）强荧光发射银纳米簇的制备条件的优化：
各物质的浓度(合成溶液中的最终浓度)、反应后体系中的pH对合成的银纳米簇的荧光强度及稳定性的影响，主要从合成的银纳米簇的荧光强度相对强弱，相对稳定性进行考察。
硝酸银的浓度对强荧光发射的银纳米簇的荧光强度有影响，探究了硝酸银最终浓度分别为0.75´10-5 M，1.0´10-5 M，2.5´10-5 M，5.0´10-5 M，7.5´10-5 M时对合成的银纳米簇的荧光强度的影响，当溶液中硝酸银的最终浓度为1.0´10-5 M，2.5´10-5 M，5´10-5M时荧光较强，而硝酸银浓度为5.0´10-5 M时荧光最强，最终优选硝酸银的浓度为5.0´10-5 M。
变色酸2R的浓度对强荧光发射的银纳米簇的荧光强度有较大影响，探究了变色酸2R最终浓度分别为1.5´10-5 M，3.0´10-5 M，4.5´10-5 M，6.0´10-5 M，7.5´10-5 M，9.0´10-5 M时对合成的银纳米簇的荧光强度的影响，当溶液中变色酸2R的最终浓度为6.0´10-5 M，7.5´10-5 M时荧光较强，而变色酸2R浓度为7.5´10-5 M时荧光强度最强，最终优选变色酸2R的浓度为7.5´10-5 M。
硼氢化钠的浓度对强荧光发射的银纳米簇的荧光强度有明显的影响，探究了硼氢化钠最终浓度分别为2.5´10-3 M，3.75´10-3M，5.0´10-3M，7.5´10-3M，1.0´10-2M时对合成的银纳簇的荧光强度的影响，当混合溶液中硼氢化钠的最终浓度为3.75´10-3M，5.0´10-3M，7.5´10-3M时荧光较强，而硼氢化钠的浓度为5.0´10-3 时荧光最强，最终优选浓度为5.0´10-3 M。
第一步控制用的B-R缓冲溶液pH对强荧光发射的银纳米簇的荧光强度有明显的影响，探究了pH值分别为1.81, 2.87, 3.78, 4.78, 5.72, 6.80, 7.96, 8.69, 9.62,10.88, 11.82时，对合成的银纳米簇的荧光强度的影响，在pH=9.62时荧光强度最强，最终优选B-R缓冲溶液的pH=9.62。
反应体系最终pH的大小对强荧光发射的银纳米簇的稳定性有明显的影响，探究了通过加入氢氧化钠溶液来调节反应体系的最终pH分别为9.80、10.00、11.00、12.00、13.00、14.00时对合成的银纳米簇稳定性的影响，当反应体系最终的pH=10.00时，银纳米簇的稳定性最强，最终优选调节反应体系的pH=10.00。
（4）强荧光发射银纳米簇的表征
图1为银纳米簇的荧光光谱图，由图1可知：制备的强荧光发射银纳米簇的最佳激发波长为335 nm，荧光发射波长在410 nm。制备的强荧光发射银纳米簇的透射电子显镜微（TEM）表征结果，如图2所示，所制备的强荧光发射银纳米簇粒子的粒径较小，且分散性较好。图3是图2中纳米粒子的粒径分析图，由图3可知，合成的银纳米簇的粒径主要分布在0.68 ~2.99 nm之间，平均粒径为1.74 nm。
还需要说明的是，本发明的具体实施例只是用来示例性说明，并不以任何方式限定本发明的保护范围，本领域的相关技术人员可以根据上述一些说明加以改进或变化，但所有这些改进和变化都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，其特征在于，以变色酸2R为稳定剂，利用硼氢化钠还原硝酸银，利用B-R缓冲溶液作为合成过程中第一步pH值调节的缓冲溶液，最后利用氢氧化钠溶液调节合成后的银纳簇的稳定pH值，快速合成具有强荧光发射的银纳米簇。
2.根据权利要求1所述的一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，其特征是，制备过程：
按体积计，取二次蒸馏水12-14份加入容器中，依次加入1-3份变色酸溶液，1-3份硝酸银溶液，于容器中，常温搅拌一定时间，溶液呈洋红色；取0.8-1.2 份现配制的硼氢化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌一定时间，待混合溶液呈淡黄色；取1-3份B-R缓冲溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌一定时间，此时溶液颜色略有变深，溶液呈黄色；最后取0.8-1.2份氢氧化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌一定时间，混合溶液最终的pH=9.8-11，混合溶液颜色呈浅棕黄色，得到具有强荧光发射的稳定的银纳米簇，在紫外线分析仪中观察到较强的蓝光。
3.根据权利要求2所述的一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，其特征是，按体积计，取二次蒸馏水13.0 份加入容器中，依次加入2.0 份变色酸溶液，2.0 份硝酸银溶液，于容器中，常温搅拌10.0 min，溶液呈洋红色；取1.0 份现配制的硼氢化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌5.0 min，待混合溶液呈淡黄色；取2.0 份B-R缓冲溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌15.0 min，此时溶液颜色略有变深，溶液呈黄色；最后取1.0 份氢氧化钠溶液加入上述混合溶液中，常温搅拌30.0 min，混合溶液最终的pH=10.0，混合溶液颜色呈浅棕黄色，得到具有强荧光发射的稳定的银纳米簇，在紫外线分析仪中观察到较强的蓝光。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，其特征是，所述溶液浓度为： 7.5´10-4 M的变色酸2R溶液、5.0´10- 4 M 的硝酸银溶液、0.1 M的硼氢化钠溶液、0.2 M的氢氧化钠溶液、pH=9.62的B-R缓冲溶液。
5.根据权利要求4所述的一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法，其特征是：溶液最终浓度c变色酸2R=7.5´10-5 M，c硝酸银=5.0´10-5 M，c硼氢化钠=5.0´10-3 M。
6.根据权利要求4所述的一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的合成方法，其特征是：合成的银纳米簇的最大荧光激发波长为335.0 nm，最大荧光发射波长在410.0nm，粒径主要分布在0.68 ~2.99 nm之间，平均粒径为1.74 nm。
CN201611010429.4A 2016-11-17 2016-11-17 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法 Active CN106984826B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611010429.4A CN106984826B (zh) 2016-11-17 2016-11-17 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611010429.4A CN106984826B (zh) 2016-11-17 2016-11-17 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106984826A true CN106984826A (zh) 2017-07-28
CN106984826B CN106984826B (zh) 2019-05-17

Family

ID=59413930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611010429.4A Active CN106984826B (zh) 2016-11-17 2016-11-17 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106984826B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110144207A (zh) * 2019-04-25 2019-08-20 云南大学 一种光诱导合成红色荧光金纳米簇的方法及应用
CN111014722A (zh) * 2020-03-06 2020-04-17 湖南有色金属职业技术学院 一种纯碱性环境中制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN111151766A (zh) * 2019-12-23 2020-05-15 中南林业科技大学 一种发射波长可控多色荧光金纳米簇的快速合成方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011068932A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Dowa Electronics Materials Co Ltd 銀粉およびその製造方法
CN104227016A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 湖南科技大学 一种快速制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN104383919A (zh) * 2014-09-30 2015-03-04 江南大学 具有可见光光活性的纳米簇模拟酶的制备及其比色法检测胰蛋白酶应用
CN104865235A (zh) * 2015-06-19 2015-08-26 吉林大学 一种基于原位制备的荧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法
CN105542757A (zh) * 2015-12-18 2016-05-04 湖南科技大学 一种pH响应的荧光银纳米簇、制备方法和用途
CN105798322A (zh) * 2016-03-17 2016-07-27 湖北大学 银纳米簇的制备方法及其应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011068932A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Dowa Electronics Materials Co Ltd 銀粉およびその製造方法
CN104227016A (zh) * 2014-09-25 2014-12-24 湖南科技大学 一种快速制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN104383919A (zh) * 2014-09-30 2015-03-04 江南大学 具有可见光光活性的纳米簇模拟酶的制备及其比色法检测胰蛋白酶应用
CN104865235A (zh) * 2015-06-19 2015-08-26 吉林大学 一种基于原位制备的荧光银纳米簇检测葡萄糖浓度的方法
CN105542757A (zh) * 2015-12-18 2016-05-04 湖南科技大学 一种pH响应的荧光银纳米簇、制备方法和用途
CN105798322A (zh) * 2016-03-17 2016-07-27 湖北大学 银纳米簇的制备方法及其应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110144207A (zh) * 2019-04-25 2019-08-20 云南大学 一种光诱导合成红色荧光金纳米簇的方法及应用
CN110144207B (zh) * 2019-04-25 2022-05-17 云南大学 一种光诱导合成红色荧光金纳米簇的方法及应用
CN111151766A (zh) * 2019-12-23 2020-05-15 中南林业科技大学 一种发射波长可控多色荧光金纳米簇的快速合成方法
CN111014722A (zh) * 2020-03-06 2020-04-17 湖南有色金属职业技术学院 一种纯碱性环境中制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN111014722B (zh) * 2020-03-06 2022-05-10 湖南有色金属职业技术学院 一种纯碱性环境中制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106984826B (zh) 2019-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Concentration-dependent color tunability of nitrogen-doped carbon dots and their application for iron (III) detection and multicolor bioimaging
Narband et al. The interaction between gold nanoparticles and cationic and anionic dyes: enhanced UV-visible absorption
CN103273079B (zh) 一种金纳米花的制备方法及其应用
CN106984826A (zh) 一种pH调控的制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN103086356A (zh) 一种制备碳量子点的方法
Desai et al. Investigation of silicon doping into carbon dots for improved fluorescence properties for selective detection of Fe3+ ion
Liao et al. Photoinduced electron transfer of poly (o-phenylenediamine)–Rhodamine B copolymer dots: application in ultrasensitive detection of nitrite in vivo
Venkatachalam et al. Er 3+‐Doped Y 2 O 3 Nanophosphors for Near‐Infrared Fluorescence Bioimaging Applications
CN105241858B (zh) 一种采用上转换纳米粒子对染料罗丹明b进行检测的方法
CN106141200A (zh) 一种碳点/金复合纳米粒子的制备方法及用途
CN106190126A (zh) 单分散近红外碲化银量子点及其制备方法
Ding et al. Water-soluble gold nanoclusters with pH-dependent fluorescence and high colloidal stability over a wide pH range via co-reduction of glutathione and citrate
CN106822923A (zh) 一种用于铜离子荧光检测与药物治疗功能一体化的新型纳米诊疗剂及其制备方法
Hesse et al. Rapid Synthesis of Sub‐10 nm Hexagonal NaYF4‐Based Upconverting Nanoparticles using Therminol® 66
Zhang et al. Targeted ginkgo kernel biomass precursor using eco-friendly synthesis of efficient carbon quantum dots for detection of trace nitrite ions and cell imaging
CN104174868B (zh) 一种以紫外光还原银氨溶液制备水溶性银纳米簇的方法
Zhang et al. Synthesis of novel fluorescent carbon quantum dots from Rosa roxburghii for rapid and highly selective detection of o-nitrophenol and cellular imaging
CN102847951B (zh) 一种过氧化氢酶还原四氯金酸制备金纳米粒子的方法
CN104722773B (zh) 刺形金纳米粒子的制备方法及用该方法制备的刺形金纳米粒子
Liu et al. Determination of DNA based on fluorescence quenching of terbium doped carbon dots
CN104227016B (zh) 一种快速制备具有强荧光发射的银纳米簇的方法
CN107974248B (zh) 一种叶酸修饰碳量子点的制备方法及检测痕量六价铬离子的方法
CN108568519A (zh) 一种银纳米复合材料的制备方法和应用
CN105670630A (zh) 一种水溶性稀土掺杂纳米晶体及其制备方法和应用
Tian et al. Modulated fluorescence properties in fluorophore-containing gold nanorods@ mSiO 2

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant