CN109848440A - 一种钯纳米立方体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钯纳米立方体的制备方法,属于材料技术领域。本发明将醋酸伐普肽溶于pH为1~3的盐酸溶液中,配制成浓度为0.1~0.2mM的300μL醋酸伐普肽溶液;按照醋酸伐普肽:氯化钯的摩尔比例为1:20~60的比例加入氯化钯溶液,置于60~80℃的恒温金属浴中;按氯化钯:抗坏血酸的摩尔比为1:10~50的比例,迅速加入新配制的抗坏血酸溶液进行还原,溶液由浅黄色逐渐变为黑褐色,从而得到形貌规则且粒径均一的钯纳米立方体。本发明制备工艺简单,易于操作;并且此方法不使用有毒试剂,绿色环保;制备的钯纳米立方体形貌规则,具有良好的光热转换性能,在短时间低功率激光照射后发生快速升温现象,可作为热疗剂用于癌症治疗。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域,特别涉及一种纳米材料的制备方法。
背景技术
钯金属纳米材料具有表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,使其显示出良好的电学、光学和催化性质,已经应用到催化、能源、生物传感和生物医学等领域。这些材料的性能依赖于尺寸、形貌、结构和组成等,形貌和结构是影响材料表面等离子体共振峰的主要因素,因此通过形貌和结构调控可以改变共振峰,当其发生红移时,会使材料具有光热转换的特性,并可在光热治疗和其他光热响应相关领域得到更广泛应用。相比于广泛应用的金纳米材料不仅成本低廉,而且具有较高的熔点(MPPd=1,828K,MPAu=1,337K),使得钯纳米材料展现出更好得光热稳定性。
目前,合成特殊形貌钯纳米材料的方法有多种,如电化学沉积法、水(或溶剂)热法、多元醇法、液相化学还原法等。但是,这些方法存在制备工艺复杂、成本较高、反应条件剧烈、使用设备昂贵等缺点。此外,制备过程中使用有毒试剂,不仅会污染环境,而且应用到生物医学会对人体伤害较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绿色环保、制备工艺简单且可控的钯纳米立方体的方法。本发明可以得到分散性良好、尺寸可控的钯纳米立方体。
本发明的技术方案具体如下:一种钯纳米立方体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将醋酸伐普肽溶于pH为1~3的盐酸溶液中,配制成浓度为0.1~0.2mM的300μL醋酸伐普肽溶液;
(2)按照醋酸伐普肽:氯化钯的摩尔比例为1:20~60的比例向步骤(1)的溶液中加入氯化钯溶液,置于60~80℃的恒温金属浴中;
(3)按氯化钯:抗坏血酸的摩尔比为1:10~50的比例,向步骤(2)混合溶液中迅速加入新配制的抗坏血酸溶液进行还原,溶液由浅黄色逐渐变为黑褐色,从而得到形貌规则且粒径均一的钯纳米立方体。
进一步的技术方案在于:氯化钯溶液的浓度为4~6mM,用量为800μL。
进一步的技术方案在于:恒温金属浴中进行金属欲15~35min。
进一步的技术方案在于:抗坏血酸溶液的浓度为60~200mM,用量为40~140μL。
本发明与现有技术相比具有如下优点:
1、醋酸伐普肽为模板结构简单,易于分析控制,不仅含有与金属特异性结合的羟基和氨基等基团,而且可以通过调节溶液pH(范围为1~3)来调控其带电情况从而实现与金属静电吸附。
2、该纳米立方体制备工艺简单,易于操作,仅需一步还原,整个制备过程所需时间不超过1小时;并且此方法不使用有毒试剂,绿色环保。
3、制备的钯纳米立方体形貌规则,且金属与模板结合状况良好。
4、制得的钯纳米立方体具有良好的光热转换性能,在短时间低功率激光照射后发生快速升温现象,可作为热疗剂用于癌症治疗。
附图说明
图1为本发明实施例1获得的钯纳米立方体的TEM图。
图2为本发明实施例2获得的钯纳米立方体的TEM图。
图3为本发明实施例3获得的钯纳米立方体的TEM图。
图4为本发明实施例3获得的钯纳米立方体的Zeta电位图。
图5为本发明实施例3获得的钯纳米立方体的EDS图。
图6为本发明实施例3获得的钯纳米立方体的时间温度曲线。
具体实施方式
本发明公开的方法为一种钯纳米立方体的制备方法,其步骤为:
(1)将醋酸伐普肽溶于pH为1~3的盐酸溶液中,配制成浓度为0.1~0.2mM的300μL醋酸伐普肽溶液;
(2)按照醋酸伐普肽:氯化钯的摩尔比例为1:20~60的比例向步骤(1)的溶液中加入氯化钯溶液,置于60~80℃的恒温金属浴中;
(3)按氯化钯:抗坏血酸的摩尔比为1:10~50的比例,向步骤(2)混合溶液中迅速加入新配制的抗坏血酸溶液进行还原,溶液由浅黄色逐渐变为黑褐色,从而得到形貌规则且粒径均一的钯纳米立方体。
其中,氯化钯溶液的浓度为4~6mM,用量为800μL;恒温金属浴中进行金属欲15~35min;抗坏血酸溶液的浓度为60~200mM,用量为40~140μL。
按照上述方法进行如下实施例:
实施例1
将醋酸伐普肽(武汉东康源科技有限公司)溶于pH=3.0的盐酸溶液中,配制成浓度为0.1mM的300μL醋酸伐普肽溶液;然后加入6mM的氯钯酸溶液800μL,置于80℃的恒温金属浴中15min;最后迅速加入40μL新鲜的200mM抗坏血酸溶液,此时混合溶液迅速由浅黄色逐渐变为黑褐色,即得伐普肽钯纳米立方体。
应用透射电子显微镜对银核钯壳纳米立方体进行形貌表征,如图1所示,合成的钯纳米立方体边长为60nm左右,其形貌规则,且金属与模板结合状况良好。
实施例2
将醋酸伐普肽(武汉东康源科技有限公司)溶于pH=2.0的盐酸溶液中,配制成浓度为0.15mM的300μL醋酸伐普肽溶液;然后加入5mM的氯钯酸溶液800μL,置于70℃的恒温金属浴中25min;最后迅速加入100μL新鲜的100mM抗坏血酸溶液,此时混合溶液迅速由浅黄色逐渐变为黑褐色,即得伐普肽钯纳米立方体。
应用透射电子显微镜对银核钯壳纳米立方体进行形貌表征,如图2所示,合成的钯纳米立方体边长为80nm左右,其形貌规则,且金属与模板结合状况良好。
实施例3
将醋酸伐普肽(武汉东康源科技有限公司)溶于pH=1.0的盐酸溶液中,配制成浓度为0.2mM的300μL醋酸伐普肽溶液;然后加入4mM的氯钯酸溶液800μL,置于60℃的恒温金属浴中35min;最后迅速加入140μL新鲜的40mM抗坏血酸溶液,此时混合溶液迅速由浅黄色逐渐变为黑褐色,即得伐普肽钯纳米立方体。
应用透射电子显微镜对银核钯壳纳米立方体进行形貌表征,如图3所示,合成的钯纳米立方体边长为120nm左右,其形貌规则,且金属与模板结合状况良好。
应用电位测试仪对伐普肽、钯纳米立方体的电位进行表征,如图4所示,单独的伐普肽的电位为15.86mV,伐普肽与钯结合形成伐普肽钯纳米立方体后电位值为23.03mV,说明伐普肽和钯纳米粒子结合良好并且伐普肽钯纳米立方体有很好的稳定性。
应用能谱仪对伐普肽钯纳米立方体进行表征,如图5所示,能谱中出现C、O、S、Pd、Cu元素对应的峰,其中,Cu、C元素来自于碳膜覆盖的铜网,此外,伐普肽中也含有C、S和O元素;Pd元素是由抗坏血酸还原氯钯酸产生的,说明伐普肽与钯纳米粒子结合良好,且纯度很高,没有杂质。
应用808nm红外激光发射器对伐普肽钯纳米立方体的光热转换性能进行表征,如图6所示,2W/cm2激光照射5min后,水(空白对照)的温度从26℃上升到28℃,没有明显的温度变化;制备的伐普肽钯纳米立方体在1.5W/cm2和2W/cm2激光照射5min后温度从26℃分别上升到58.5℃和74.8℃,说明合成的钯纳米立方体有很好的光热转换性能,在光热抗肿瘤方面有很好的应用潜力。
Claims (4)
1.一种钯纳米立方体的制备方法,其特征在于:包括如下步骤
(1)将醋酸伐普肽溶于pH为1~3的盐酸溶液中,配制成浓度为0.1~0.2mM的300μL醋酸伐普肽溶液;
(2)按照醋酸伐普肽:氯化钯的摩尔比例为1:20~60的比例向步骤(1)的溶液中加入氯化钯溶液,置于60~80℃的恒温金属浴中;
(3)按氯化钯:抗坏血酸的摩尔比为1:10~50的比例,向步骤(2)混合溶液中迅速加入新配制的抗坏血酸溶液进行还原,溶液由浅黄色逐渐变为黑褐色,从而得到形貌规则且粒径均一的钯纳米立方体。
2.根据权利要求1所述的一种钯纳米立方体的制备方法,其特征在于:氯化钯溶液的浓度为4~6mM,用量为800μL。
3.根据权利要求1所述的一种钯纳米立方体的制备方法,其特征在于:恒温金属浴中进行金属欲15~35min。
4.根据权利要求1所述的一种钯纳米立方体的制备方法,其特征在于:抗坏血酸溶液的浓度为60~200mM,用量为40~140μL。
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CN115737810A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-07 | 国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) | 一种用于治疗细菌/真菌感染的多酚-钯纳米反应器及其制备方法和应用 |
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