CN109877337A - 一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法 - Google Patents

一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109877337A
CN109877337A CN201910194407.5A CN201910194407A CN109877337A CN 109877337 A CN109877337 A CN 109877337A CN 201910194407 A CN201910194407 A CN 201910194407A CN 109877337 A CN109877337 A CN 109877337A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gold nano
nano grain
spherical
acid solution
solution
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
CN201910194407.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109877337B (zh
Inventor
余志�
陈杰
张德
黄友谊
曹敏惠
倪德江
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.)
Huazhong Agricultural University
Original Assignee
Huazhong Agricultural University
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 Huazhong Agricultural University filed Critical Huazhong Agricultural University
Priority to CN201910194407.5A priority Critical patent/CN109877337B/zh
Publication of CN109877337A publication Critical patent/CN109877337A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109877337B publication Critical patent/CN109877337B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明公开了一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：(1)在室温下，将氯金酸溶液溶于去离子水中，备用；(2)用适量的盐酸溶液将步骤(1)中溶液的pH调节至2.6～3.4；(3)在磁力搅拌状态下，在步骤(2)的溶液中加入表没食子儿茶素没食子酸酯并搅拌；(4)搅拌反应结束后离心分离沉淀，洗涤3次即得到所述金纳米颗粒。本发明利用茶叶中的天然儿茶素单体作为还原剂，水作为溶剂，安全环保，绿色无毒，减少了对环境的污染和对人体的伤害，利于环境保护；合成过程在室温下完成，不需要任何加热，节省了能源，使整个制备过程非常简单快速，且无需特殊设备，过程重复性高，利于实现大规模生产。

Description

一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法
技术领域
本发明属于贵金属纳米颗粒绿色制备技术领域，具体涉及一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法。
背景技术
纳米材料是目前材料科学研究的一个热点，是21世纪最具有前途的科研领域之一。由于纳米材料具有许多其本体或分子所没有的独特的小尺寸效应、表面和界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等的特殊性能，从而带来了纳米技术的飞速前进(Sau,T.K.,Rogach,A.L.,Frank,J.C.,Klar,T.A.&Jochen,F.2010；Zhu,S.&Zhou,W.2010；Sun,Y.Y.et al.2011)。贵金属纳米材料作为纳米材料中的一个重要组成部分，使得贵金属本身具有的特异的物理和化学特性与纳米材料的特殊性能有机的结合在一起，由于其独特的物理化学性质(Shaowei,C.&Yiyun,Y.2002)及其在催化(Rashid,M.H.,Bhattacharjee,R.R.&Mandal,T.K.2007)、传感(Kyeong-Seok,L.&El-Sayed,M.A.2006)、和光学(Dijk,M.A.,Van,Markus,L.&Michel,O.2010)等领域有着广阔的应用前景，引起了研究者的广泛兴趣。
表面增强拉曼散射(SERS)光谱以其独特的振动指纹、高信号增强和无损数据采集等优点成为一种强有力的分析技术，可应用于化学(Singh,D.K.et al.2014)和生物种类(Zhang,D.et al.2018)的检测，以及细胞(Lahr,R.H.&Vikesland,P.J.2014)、组织(Dey,P.et al.2013)、和动物水平(Qian,X.et al.2008)的分子成像和监测。SERS信号的增强效果很大程度上取决于衬底的形状、尺寸以及衬底与分子之间的吸附特性。作为SERS的增强基底材料，Au，Ag都是主要的基底材料。基底的合成方法多为化学试剂还原法，但生物相容性不够好，难以进行进一步的生物应用。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种操作简便快捷，低能绿色环保高效制备小颗粒、分布均匀、稳定性好的单分散球形金纳米颗粒的制备方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，将氯金酸溶液溶于去离子水中，备用；
(2)用适量的盐酸溶液将步骤(1)中溶液的pH调节至约2.6～3.4；
(3)在磁力搅拌状态下，在步骤(2)的溶液中加入还原量的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)并搅拌30-60min；
(4)搅拌反应结束后离心分离沉淀，洗涤3次即得到所述的球形金纳米颗粒。
优先的，步骤(1)中氯金酸溶液的浓度为0.01mol/L。
优先的，步骤(1)中氯金酸溶液与去离子水的体积比为1:37。
优先的，步骤(2)中盐酸溶液的浓度为0.1mol/L。
优先的，步骤(3)中表没食子儿茶素没食子酸酯的浓度为0.005mol/L。
优先的，步骤(3)中HAuCl4与EGCG的体积比为1:2。
另外，本发明还要求保护由所述方法制备得到的球形金纳米颗粒，所合成的金纳米颗粒呈球形，其粒径为20～40nm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的优点在于合成了一种尺寸可控的球形纳米金颗粒，其粒径为20～40nm，该尺寸可控形貌的合成主要在于本发明合成工艺中以去离子水为溶剂、以盐酸溶液准确调节体系的pH值为2.6～3.4，以EGCG作为还原剂，并精确控制了合成工艺的各项参数；本发明制备所得的不同粒径的球形金纳米颗粒对探针分子R6G的最低检测限均可达到10- 8mol/L，其效果十分优异；
(2)本发明整个反应过程在室温下完成，无需加热，节省了能源，使整个制备过程非常简单快捷，且无需特殊设备，过程重复性好，利于大规模制备的实现；
(3)本发明合成时间短，无需添加其他化合物。
附图说明
图1为实施例1所得粒径在40nm左右的球形Au纳米颗粒的扫描电镜图；
图2为实施例1所得粒径在40nm左右的球形Au纳米颗粒的紫外可见吸收光谱图；
图3为不同浓度R6G吸附在以实施例1所得粒径在40nm左右的球形Au纳米颗粒上的SERS光谱；
图4为实施例2所得粒径在30nm左右的球形Au纳米颗粒的扫描电镜图；
图5为实施例2所得粒径在30nm左右的球形Au纳米颗粒的透射电镜图；
图6为实施例2所得粒径在30nm左右的球形Au纳米颗粒的紫外可见吸收光谱图；
图7为不同浓度R6G吸附在实施例2所得粒径在30nm左右的球形Au纳米颗粒上的SERS光谱；
图8为实施例3所得粒径在20nm左右的球形Au纳米颗粒的扫描电镜图；
图9为实施例3所得粒径在20nm左右的球形Au纳米颗粒的透射电镜图；
图10为实施例3所得粒径在20nm左右的球形Au纳米颗粒的紫外可见吸收光谱图；
图11为不同浓度R6G吸附在以实施例3所得粒径在20nm左右的球形Au纳米颗粒上的SERS光谱。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，取1mL浓度为0.01mol/L的HAuCl4水溶液置于50mL烧杯中，加入37mL去离子水后，备用；
(2)用适量浓度为0.1mol/L的盐酸溶液将步骤(1)中溶液的pH调节至2.6；
(3)在磁力搅拌状态下，在步骤(2)的溶液中加入2mL的浓度为0.005mol/L的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)并搅拌30min；
(4)搅拌反应结束后离心分离沉淀，洗涤3次即得到粒径约为40nm的球形金纳米颗粒。
图1为本实施例制备得到的球形金纳米颗粒的SEM图；
图2为本实施例制备得到的球形金纳米颗粒的紫外可见吸收光谱图，由图表明了球形金纳米颗粒的成功制备；
图3为不同浓度R6G吸附在球形纳米金颗粒上的SERS光谱图。R6G是一种荧光染料，用其作为拉曼探针分子，可以探测球形金纳米颗粒的表面增强拉曼活性。以球形40nm金纳米颗粒作为表面增强拉曼散射衬底，研究了染料分子R6G的表面增强拉曼散射，得到了浓度为10-7mol/L的R6G的表面增强拉曼光谱，证明了球形金纳米颗粒有较强的表面增强拉曼活性。
实施例2
一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，取1mL浓度为0.01mol/L的HAuCl4水溶液置于50mL烧杯中，加入37mL去离子水后，备用；
(2)用适量浓度为0.1mol/L的盐酸溶液将步骤(1)中溶液的pH调节至3；
(3)在磁力搅拌状态下，在步骤(2)的溶液中加入2mL的浓度为0.005mol/L的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)并搅拌30min；
(4)搅拌反应结束后离心分离沉淀，洗涤3次即得到粒径约为30nm的球形金纳米颗粒。
图4为本实施例制备得到的球形金纳米颗粒的SEM图；
图5为本实施例制备得到的球形金纳米颗粒的TEM图；
图6为本实施例制备得到的球形金纳米颗粒的紫外可见吸收光谱图，由图表明了球形金纳米颗粒的成功制备；
图7为不同浓度R6G吸附在球形纳米金颗粒上的SERS光谱图。以30nm球形金纳米颗粒作为表面增强拉曼散射衬底，研究了染料分子R6G的表面增强拉曼散射，得到了浓度为10-8mol/L的R6G的表面增强拉曼光谱，证明了球形金纳米颗粒有很强的表面增强拉曼活性。
实施例3
一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)在室温下，取1mL浓度为0.01mol/L的HAuCl4水溶液置于50mL烧杯中，加入37mL去离子水后，备用；
(2)用适量浓度为0.1mol/L的盐酸溶液将步骤(1)中溶液的pH调节至3.4；
(3)在磁力搅拌状态下，在步骤(2)的溶液中加入2mL的浓度为0.005mol/L的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)并搅拌30min；
(4)搅拌反应结束后离心分离沉淀，洗涤3次即得到粒径约为20nm的球形金纳米颗粒。
图8为本实施例制备得到的球形金纳米颗粒的SEM图；
图9为本实施例制备得到的球形金纳米颗粒的TEM图；
图10为本实施例制备得到的球形金纳米颗粒的紫外可见吸收光谱图，由图表明了球形金纳米颗粒的成功制备；
图11为不同浓度R6G吸附在球形纳米金颗粒上的SERS光谱图。以20nm球形金纳米颗粒作为表面增强拉曼散射衬底，研究了染料分子R6G的表面增强拉曼散射，得到了浓度为10-7mol/L的R6G的表面增强拉曼光谱，证明了球形金纳米颗粒有较强的表面增强拉曼活性。
实施例4
对实施例1-3制备的球形金纳米颗粒的SERS增强效应进行测定，具体步骤如下：
(1)将清洗干净的硅片(0.5×0.5cm)放入已离心——分散的金纳米粒子溶胶中，置于真空干燥箱中60℃干燥6h，即得到组装在硅片上的球形金纳米粒子SERS衬底；
(2)将0.5mL不同浓度的罗丹明6G(R6G)溶液滴于SERS衬底，待溶剂干燥后进行拉曼光谱测试。另外，为提高实验准确性，每个样品均取10个不同的点进行测试，并计算10个点的平均拉曼光谱。SERS光谱是在He-Ne激光器(532nm)作用下获得的，激光器功率25mw，曝光时间5s，积累次数2次。
经过计算，制备所得的不同粒径的球形金纳米颗粒的最低检测限均达到10-7mol/L，其中30nm的金纳米颗粒对探针分子R6G的最低检测限可达10-8mol/L。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在室温下，将氯金酸溶液溶于去离子水中，备用；
(2)用适量的盐酸溶液将步骤(1)中溶液的pH调节至约2.6～3.4；
(3)在磁力搅拌状态下，在步骤(2)的溶液中加入还原量的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)并搅拌30-60min；
(4)搅拌反应结束后离心分离沉淀，洗涤3次即得到所述的球形金纳米颗粒；
其中，所合成的金纳米颗粒呈球形，其粒径为20～40nm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中氯金酸溶液的浓度为0.01mol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中氯金酸溶液与去离子水的体积比为1:37。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中盐酸溶液的浓度为0.1mol/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中表没食子儿茶素没食子酸酯的浓度为0.005mol/L。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中HAuCl4与EGCG的体积比为1:2。
7.一种权利要求1-5任一项所述方法制备得到的球形金纳米颗粒，其特征在于，所合成的金纳米颗粒呈球形，其粒径为20～40nm。
CN201910194407.5A 2019-03-14 2019-03-14 一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法 Active CN109877337B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910194407.5A CN109877337B (zh) 2019-03-14 2019-03-14 一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910194407.5A CN109877337B (zh) 2019-03-14 2019-03-14 一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109877337A true CN109877337A (zh) 2019-06-14
CN109877337B CN109877337B (zh) 2020-12-18

Family

ID=66932335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910194407.5A Active CN109877337B (zh) 2019-03-14 2019-03-14 一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109877337B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1736637A (zh) * 2005-09-09 2006-02-22 吉林大学 一种免疫层析检测用单分散金纳米粒子的制备方法
CN102721653A (zh) * 2012-07-11 2012-10-10 蒋彩云 一种基于纳米金链状材料检测重金属铅的方法
CN103273079A (zh) * 2013-05-10 2013-09-04 安徽医科大学 一种金纳米花的制备方法及其应用
KR20130121369A (ko) * 2012-04-27 2013-11-06 부산대학교 산학협력단 박리화된 금 나노입자­그래핀 복합체의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 박리화된 금 나노입자­그래핀 복합체
CN104690265A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 福州大学 一种金纳米星及其制备方法和应用
CN105664168A (zh) * 2016-03-02 2016-06-15 中国科学院武汉植物园 一种载药纳米银粒子的制备方法及应用
CN107753948A (zh) * 2017-11-27 2018-03-06 吉林大学 高枝状金银合金纳米光热材料及其制备方法与应用
CN108635588A (zh) * 2018-05-07 2018-10-12 国家纳米科学中心 药物小分子修饰的贵金属纳米粒子及其制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1736637A (zh) * 2005-09-09 2006-02-22 吉林大学 一种免疫层析检测用单分散金纳米粒子的制备方法
KR20130121369A (ko) * 2012-04-27 2013-11-06 부산대학교 산학협력단 박리화된 금 나노입자­그래핀 복합체의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 박리화된 금 나노입자­그래핀 복합체
CN102721653A (zh) * 2012-07-11 2012-10-10 蒋彩云 一种基于纳米金链状材料检测重金属铅的方法
CN103273079A (zh) * 2013-05-10 2013-09-04 安徽医科大学 一种金纳米花的制备方法及其应用
CN104690265A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 福州大学 一种金纳米星及其制备方法和应用
CN105664168A (zh) * 2016-03-02 2016-06-15 中国科学院武汉植物园 一种载药纳米银粒子的制备方法及应用
CN107753948A (zh) * 2017-11-27 2018-03-06 吉林大学 高枝状金银合金纳米光热材料及其制备方法与应用
CN108635588A (zh) * 2018-05-07 2018-10-12 国家纳米科学中心 药物小分子修饰的贵金属纳米粒子及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
谢宇: "没食子酸制备金银核壳结构纳米颗粒、生物性质研究及其应用", 《硕士论文》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109877337B (zh) 2020-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102628807B (zh) 基于表面增强拉曼光谱探测痕量生物分子电离辐射分解反应的方法
CN102156117B (zh) 一种用于表面增强拉曼散射的基底及其制备方法
CN104965008B (zh) 一种丙酮气体传感器及其制备方法
CN105108171B (zh) 一种强拉曼信号的纳米颗粒的制备方法
CN104101630B (zh) 一种基于纳米颗粒自组装制备纳米多孔结构的方法及其应用
CN103411946A (zh) 一种利用静电纺丝技术制备表面增强拉曼光谱基底的方法
CN104502413B (zh) 氧化铜掺杂的二氧化锡基硫化氢气敏材料及制备和应用
CN109663927A (zh) 一种基于轻质空心SiO2/Au核壳结构的SERS衬底的制备方法
CN110026563A (zh) 一种尺寸可控的花状金纳米颗粒的制备方法
CN108867026A (zh) 一种可循环使用的柔性表面增强拉曼散射基底及其制备和应用
CN102980879B (zh) 一种表面增强拉曼散射基底的制备方法
CN102608099A (zh) 一种氨基酸辅助银自组装体表面增强拉曼光谱基底的制备方法
CN107056667B (zh) 一种汞离子探针及其制备方法和应用
CN109877337A (zh) 一种尺寸可控的球形金纳米颗粒的制备方法
CN108613961A (zh) 一种三维灵敏度高、抗摩擦的拉曼活性基底
ÇEŞME et al. Green synthesis of carbon quantum dots from sumac: characterization and investigation with cyclic voltammetry technique
CN108760716B (zh) 一种表面增强拉曼光谱湿巾及其制备方法与应用
CN109828013B (zh) 电化学阴极合成一种金属有机骨架材料及其在电化学检测水中2,4,6-三氯苯酚的应用
CN110161091B (zh) 气体传感模块及其制备方法和应用
CN113933284B (zh) 基于银纳米溶胶的表面增强拉曼快速检测丝绸中的天然蒽醌染料
CN107727639B (zh) 表面负载贵金属纳米粒子的柔性传感膜的制备方法及应用
CN112683877B (zh) 一种基于银棱锥状纳米颗粒表面增强拉曼基底及其制备方法
CN106544788B (zh) 纳米银/二氧化硅拉曼表面增强薄膜的合成方法及应用
CN112014449B (zh) 固相萃取和电化学传感器联用检测木犀草素的方法
CN115015328A (zh) 一种基于PtAu合金纳米晶修饰的花状WO3敏感材料的正戊醇气体传感器及其制备方法

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