CN110496971B - Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法 - Google Patents

Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110496971B
CN110496971B CN201810481000.6A CN201810481000A CN110496971B CN 110496971 B CN110496971 B CN 110496971B CN 201810481000 A CN201810481000 A CN 201810481000A CN 110496971 B CN110496971 B CN 110496971B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ligand
reaction system
chloroauric acid
product
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.)
Active
Application number
CN201810481000.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110496971A (zh
Inventor
黄家辉
付雪梅
刘超
林欣章
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.)
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Original Assignee
Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
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 Dalian Institute of Chemical Physics of CAS filed Critical Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority to CN201810481000.6A priority Critical patent/CN110496971B/zh
Publication of CN110496971A publication Critical patent/CN110496971A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110496971B publication Critical patent/CN110496971B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14—Treatment of metallic powder
    • B22F1/145—Chemical treatment, e.g. passivation or decarburisation
    • 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
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

本发明提供Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法，先将氯金酸溶于水和甲苯中，搅拌一段时间，然后加入配体进行反应，反应一段时间后，加入硼氢化钠还原，得到精确原子个数的Au34(SR)19金纳米簇。该方法具有可行性，操作性简单。

Description

Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属纳米簇技术领域，具体是Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法。
背景技术
近年来，金属纳米材料的制备越来越引起人们的广泛关注。金属纳米簇通常是指尺寸小于2nm的金属粒子且具有特定金原子个数和配体数目，一般是由金属和配体构成的核壳结构，金属作为核而配体作为壳层，并且可以通过控制尺寸、形貌、组成或官能团等因素来控制金属簇的物理化学性质。金属纳米簇在催化、传感、生物成像、药物传输和癌症治疗等方面都有很大的应用潜能，因此，制备含有具体原子个数和表面富含不同官能团的的金属纳米簇具有重要的意义。
目前关于Aun(SR)m结构的纳米团簇的报道有很多，其主要合成方法有两种，分别为一锅法(J.Phys.Chem.Lett.2010,1,2903-2910)和配体交换法(J.Phys. Chem.Lett.2015,6,2976-2986)。在一锅法合成金纳米簇过程中，有很多因素影响产物的尺寸，例如温度、溶剂以及配体。精确结构的原子簇的合成需要精细的实验方案，在技术不完善的条件下，合成相对困难。
发明内容
本发明的目的在于探索制备金纳米簇过程中的溶剂效应，采用一锅法合成金纳米簇，不同溶剂会导致不同尺寸金纳米簇的生成，从而提供一种精确结构的金纳米簇。
本发明的技术方案是，金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氯金酸溶于H2O和甲苯中，得反应体系1；
(2)向反应体系1中加入TOAB，在20～30℃，搅拌20～30分钟，得反应体系2；
(3)向反应体系2中加入配体，在20～30℃，搅拌0.5～1小时，得反应体系3；
(4)向反应体系3中加入硼氢化钠，在20～30℃，反应8～9天，得产物；
(5)将所述产物旋干，离心，萃取，得Au34(SR)19纳米簇。
作为优选的技术方案，步骤(1)中，氯金酸、H2O和甲苯的摩尔比为1:(3～5): (6～10)。
作为优选的技术方案，步骤(2)中，TOAB的加入量，以摩尔比计，为氯金酸的2～3倍。
作为优选的技术方案，步骤(3)中，所述配体为硫醇配体；所述配体的加入量，以摩尔比计，为氯金酸的7～8倍。
作为优选的技术方案，所述硫醇配体包括苯乙硫醇、金刚烷硫醇等。
作为优选的技术方案，步骤(4)中，所述硼氢化钠的加入量，以摩尔比计，为氯金酸的15～20倍。
本发明还提供上述方法制备得到的Au34(SR)19纳米簇。
本发明采用简单的一锅法制备原子个数、尺寸可控的Au34(SR)19纳米簇，操作简单，易于控制。
附图说明
图1，实施例1中得到产物的紫外可见吸收光谱图；
图2，对比例1中得到产物的紫外可见吸收光谱图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明做具体的说明
为了制备高纯度的纳米簇，将溶于二氯甲烷产物旋干，离心，萃取，再旋干。
实施例1 Au34(SR)19纳米簇的合成
将40mg的HAuCl4溶于5mL H2O和10mL二氯甲烷中，加入与氯金酸比例为2:1的TOAB(四辛基溴化铵)，搅拌三十分钟后，加入与氯金酸比例为7:1硫醇配体在室温条件下搅拌三十分钟，然后将40mg硼氢化钠溶于1mL 4℃水中，加入上述溶液中还原，溶液慢慢变成棕色，表明Au23(SR)16纳米粒子生成。最后对金纳米簇提纯，将产物旋干，然后用甲醇洗涤3次，用丙酮提纯，最后用二氯甲烷萃取、旋干。
反应过程中通过紫外可见吸收光谱表征产物的吸收峰，在390nm、410nm、 500nm、550nm、680nm、800nm六处有较强的吸收峰，证明生成了Au34(SR)19纳米簇。
如图1，实施例1通过紫外可见分光计测得Au34(SR)19纳米簇的紫外可见吸收光谱。
对比例1 Au23(SR)16纳米簇的合成
将40mg的HAuCl4.4H2O溶于5mL H2O和10mL乙酸乙酯中，加入比例为3:1的TOAB，搅拌三十分钟后，加入7:1硫醇配体在室温条件下搅拌三十分钟，然后将40mg硼氢化钠溶于1mL 4℃水中，加入上述溶液中还原，溶液慢慢变成棕色，表明Au23(SR)16纳米粒子生成。反应过程中通过紫外可见吸收光谱表征产物的吸收峰，证明生成了Au23(SR)16纳米簇。最后对金纳米簇提纯，将产物旋干，然后用甲醇洗涤3次，用丙酮提纯，最后用二氯甲烷萃取、旋干。
如图2，对比例1制备Au23(SR)16纳米簇的紫外可见吸收光谱。
根据实施例与对比例比较可知，当有机溶剂是甲苯溶剂时，得到Au34(SR)19；当有机溶剂是乙酸乙酯时，得到Au23(SR)16纳米簇，本发明探索制备金纳米簇过程中的溶剂效应，主要用于在一锅法合成金纳米簇时，不同溶剂会导致不同尺寸金纳米簇的生成，仅通过改变有机溶剂，一锅法制备得到Au34(SR)19纳米簇，操作简单，易于控制。

Claims (3)

1.金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氯金酸溶于H2O和甲苯中，得反应体系1；
(2)向反应体系1中加入TOAB，在20～30℃，搅拌20～30分钟，得反应体系2；
(3)向反应体系2中加入配体，在20～30℃，搅拌0.5～1小时，得反应体系3；
(4)向反应体系3中加入硼氢化钠，在20～30℃，反应8～9天，得产物；
(5)将所述产物旋干，离心，萃取，得Au34(SR)19纳米簇；
步骤(1)中，氯金酸、H2O和甲苯的摩尔比为1:(3～5):(6～10)；
步骤(2)中，TOAB的加入量，以摩尔比计，为氯金酸的2～3倍；
步骤(3)中，所述配体为硫醇配体；所述配体的加入量，以摩尔比计，为氯金酸的7～8倍；
步骤(4)中，所述硼氢化钠的加入量，以摩尔比计，为氯金酸的15～20倍。
2.根据权利要求1所述金纳米簇的制备方法，其特征在于，所述硫醇配体为苯乙硫醇或金刚烷硫醇。
3.权利要求1或2所述方法制备得到的Au34(SR)19纳米簇。
CN201810481000.6A 2018-05-18 2018-05-18 Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法 Active CN110496971B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810481000.6A CN110496971B (zh) 2018-05-18 2018-05-18 Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810481000.6A CN110496971B (zh) 2018-05-18 2018-05-18 Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110496971A CN110496971A (zh) 2019-11-26
CN110496971B true CN110496971B (zh) 2020-10-27

Family

ID=68584580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810481000.6A Active CN110496971B (zh) 2018-05-18 2018-05-18 Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110496971B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115582552B (zh) * 2022-10-10 2023-10-27 武汉理工大学 一种基于溶剂辅助两相合成策略改良金团簇的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0006050D0 (en) * 2000-03-14 2000-05-03 Johnson Matthey Plc Liquid gold compositions
CN106807952B (zh) * 2015-12-01 2019-05-07 中国科学院大连化学物理研究所 一种合成Au25纳米球的方法及Au25纳米球
CN106862583A (zh) * 2015-12-13 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种原子个数可控金纳米簇的制备方法
CN105499599B (zh) * 2015-12-15 2018-06-19 安徽大学 一类小尺寸金纳米簇的制备方法及金纳米簇
CN107983948B (zh) * 2016-10-27 2019-09-06 中国科学院大连化学物理研究所 Au6与Au11纳米簇之间的相互转化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110496971A (zh) 2019-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103100725B (zh) 一种银/碳量子点复合纳米材料的制备方法
CN101502880B (zh) 亚纳米金团簇分子的制备方法
CN105499599A (zh) 一类小尺寸金纳米簇的制备方法及金纳米簇
CN111250726B (zh) 一种原子个数和尺寸可控的异构的AuAg合金纳米簇的合成
CN104707998A (zh) 一种用于检测牛血清白蛋白的纳米金棒及其制备方法和应用
CN107282940B (zh) 一种利用三七提取液制备金纳米颗粒的方法
CN106623979A (zh) 一种金银合金纳米颗粒的制备方法
CN109834262B (zh) 一种原子个数、尺寸可控的Au19Ag4合金纳米簇的合成方法
CN114197053B (zh) 一种原子精确的金镉双金属纳米团簇及制备方法
CN108115149A (zh) 一种原子个数可控的AgM合金纳米簇的合成方法
CN110496971B (zh) Au34(SR)19金属纳米簇及其制备方法
Wang et al. Integration of metal catalysis and organocatalysis in a metal nanocluster with anchored proline
CN107382934A (zh) 一种巯基功能化香豆素衍生物及其制备方法和应用
CN108311709B (zh) 一种金纳米刺及其制备方法和应用
CN106862583A (zh) 一种原子个数可控金纳米簇的制备方法
CN112028109B (zh) 一种复合纳米材料及其制备方法和应用
CN110327984A (zh) 一种用于双氢青蒿酸制备青蒿素的Pt@PCN-224光催化剂及其制备方法
CN103204538A (zh) 一种多孔ZnO和ZnO/Ag纳米自支持膜的制备方法
CN106215968A (zh) 一种掺杂氮的碳包覆CuO复合材料及其制备方法
CN107501372A (zh) 手性氮杂环卡宾金化合物及其制备方法和用途
CN108865147B (zh) 一种埃罗替尼保护的铂银纳米簇及其制备方法
CN108031863A (zh) 一种利用红藤提取液制备金银合金纳米颗粒的方法
CN109400633A (zh) 金纳米团簇及其高产率制备方法
CN109420774A (zh) 一种原子个数、尺寸可控的AgAu合金纳米簇的制备
CN109232586A (zh) 一种三维多咪唑盐笼状化合物的合成方法

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