CN112221436B - 一种由银/氯化银复合立方体纳米颗粒自组装微米球的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种由银/氯化银(Ag/AgCl)复合立方体纳米颗粒自组装微米球的制备方法，包括以下成分：NaCl溶液浓度为0.1～10wt％，AgNO3溶液浓度为0.5～50wt％，木质素磺酸盐(LS)溶液浓度为0.5～50wt％；制备方法包括以下步骤：1)量取1mL‑100mL的LS溶液及0.1mL‑50mL NaCl溶液于烧杯搅拌混合，并加热至30℃～80℃；2)量取0.2mL‑100mL的AgNO3溶液快速注入混合液中，30℃～80℃下继续搅拌1h‑12h，形成Ag/AgCl复合纳米立方体胶体；3)将步骤2制备的胶体用去离子水进行洗涤，并在10000rpm下离心分离20min，去除上层液体，冷冻干燥后得到Ag/AgCl复合纳米立方体；4)将冷冻干燥后得到的Ag/AgCl复合纳米立方体颗粒分散在无水乙醇中，超声10‑30min，静置1‑12h；5)将在无水乙醇中静置1‑12h的(Ag/AgCl)复合纳米立方体进行液体制样用于扫描电镜(SEM)测试。

Description

一种由银/氯化银复合立方体纳米颗粒自组装微米球的制备 方法
技术领域
本发明涉及一种由银/氯化银复合立方体纳米颗粒自组装微米球的制备方法，主要应用于污水中有机污染物及新兴污染物的处理，特别是在新兴污染物的处理方面上。
背景技术
纳米科学和纳米技术的不断发展为纳米材料的开发和应用提供了许多机遇。其中，金属纳米粒子因其良好的催化活性、导电性、独特的光学性质、高比表面积、抗菌性等许多优良特性而广泛应用在食品、制药、传感器制造、生物医药等领域。更有趣的是，对金属纳米颗粒在纳米尺度上进行自组装可获得具有新的结构和集体特性的材料。目前，根据已有的报道，实现金属纳米颗粒自组装的方法更多的是在金属纳米颗粒表面引入可发生聚合的官能团的有机物，如在金属纳米颗粒上修饰聚乙二醇(PEG)，然后在PEG末端上修饰具有紫外光敏感性的交联剂，在紫外光的介导下金属纳米颗粒进行自组装；也有通过引入一些模板来介导金属纳米颗粒发生自组装，如使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的乳液作为模板来抓取金属纳米颗粒进而介导金属纳米颗粒发生自组装。然而，有机物聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等具有生物毒性、生物不可降解性等缺点，且价格较为昂贵。同时，在制备工艺上也较为复杂，金属纳米颗粒多为球形。而近年来，不同形状(除了球形)的纳米结构材料不断激发了人们对基础科学研究和技术应用的极大兴趣。许多研究人员逐渐把注意力集中在控制纳米颗粒的大小和形状、合成条件和方法上，以获得非球形结构且尺寸均一的纳米粒子，如：平面(三角形、对角线等)和三维(立方体、金字塔等)结构纳米粒子。
因此，如何开发一种可更好地替代具有光敏感性末端基的PEG及PVP等的试剂，同时简化制备工艺流程，获得尺寸小、均一且具有一定的形状的(除了球形)金属纳米颗粒并实现自组装是极具挑战性的。
发明内容
本发明的目的在于开发一种由银/氯化银复合立方体纳米颗粒自组装微米球的制备方法，尺寸大小在10-50nm且均一稳定的纳米银/氯化银复合立方体颗粒自组装成均匀的球体，制备工艺简单易行。
本发明是通过以下技术方案步骤来实现的：
步骤1：量取1mL-100mL的木质素磺酸盐溶液及0.1mL-50mL氯化钠溶液于烧杯搅拌混合，并加热至30℃～80℃；
步骤2：量取0.2mL-100mL的硝酸银溶液快速注入步骤1混合液中，30℃～80℃下继续搅拌1h-12h，形成银/氯化银复合纳米立方体胶体溶液；
步骤3：将步骤2制备的胶体溶液使用去离子水进行洗涤，并在10000rpm下离心分离20min，去除上层液体，冷冻干燥后得到银/氯化银复合纳米立方体颗粒；
步骤4：将冷冻干燥后得到的银/氯化银复合纳米立方体颗粒分散在无水乙醇中，超声10-30min，然后静置1-12h；
步骤5：将在无水乙醇中静置1-12h的银/氯化银复合纳米立方体颗粒进行液体制样用于扫描电镜(SEM)测试。
所用药品的纯度为95％-99％的木质素磺酸盐固体，纯度为99-99.5％的氯化钠固体及纯度为99-99.5％的硝酸银固体，纯度为99.7％-99.9％的无水乙醇。
所述药品氯化钠溶液和硝酸银溶液体积比优选为1∶2。
所述氯化钠溶液浓度为0.1～10wt％。
所述硝酸银溶液浓度为0.5～50wt％。
所述木质素磺酸盐溶液浓度为0.5～50wt％。
所述木质素磺酸盐为木质素木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸钾、木质素磺酸镁、木质素磺酸铵中的任意一种。
本发明的有益效果是：
本发明的由银/氯化银复合立方体纳米颗粒自组装微米球的制备过程反应温度较低，制备工艺简单易行。当木质素磺酸盐添加量为体系中溶质的70％时，所获得的银/氯化银复合纳米颗粒具有尺寸更小(10-50nm)且均一稳定立方体结构。
本发明采用木质素磺酸盐作为尺寸调控剂，探究木质素磺酸盐最适宜的量对银/氯化银复合纳米立方体具有最好的尺寸调控作用，以获得尺寸更小且均一稳定的立方体结构；同时，在少量木质素磺酸和在无水乙醇的环境下，纳米银/氯化银复合立方体颗粒自组装成均匀的微米球体。木质素磺酸盐价格低廉且易得，且低毒、易降解等特点。因此，本发明提供了一种制备工艺简单的方法来获得银/氯化银复合纳米立方体颗粒自组装微米球，同时成本低、环境友好。
附图说明
图1是无添加木质素磺酸钠溶液下Ag/AgCl复合立方体纳米颗粒的SEM图。图2是添加量为50mL的木质素磺酸钠溶液调控下和在无水乙醇环境下，Ag/AgCl复合立方体纳米颗粒自组装成微米球的SEM图及EDS图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明
实施例1
药品用量：
木质素磺酸钠溶液：0mL
氯化钠溶液：10mL
硝酸银溶液：20mL
无水乙醇：10mL
量取10mL NaCl溶液于烧杯中，磁力搅拌下加热至60℃。然后，20mL的硝酸银溶液迅速注入烧杯中，搅拌反应1h。获得的Ag/AgCl胶体溶液使用去离子水进行洗涤，并在10000rpm下离心分离20min，去除上层液体，冷冻干燥后得到银/氯化银复合纳米立方体颗粒，然后分散在10mL无水乙醇中，超声30min，然后静置6h，液体制样用于扫描电镜测试(SEM)(测试结果见说明书附图1)
实施例2
药品用量：
木质素磺酸钠溶液：50mL
氯化钠溶液：10mL
硝酸银溶液：20mL
无水乙醇：10mL
量取50mL的木质素磺酸钠溶液及10mL氯化钠溶液于烧杯磁力搅拌下混合均匀，并加热至60℃；然后量取20mL的硝酸银溶液快速注入混合液中，60℃下继续搅拌反应1h，形成银/氯化银纳米复合立方体胶体溶液；将制备的胶体溶液使用去离子水进行洗涤，并在10000rpm下离心分离20min，去除上层液体，冷冻干燥后得到银/氯化银复合纳米立方体颗粒，然后分散在10mL无水乙醇中，超声30min，然后静置6h，液体制样用于扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)测试(测试结果见说明书附图2)。
测试结果表明，在无添加木质素磺酸钠时，虽然可获得Ag/AgCl复合立方体纳米颗粒，但是尺寸非常大且尺寸不均一，同时不可自组装成微米球。添加木质素磺酸钠之后，Ag/AgCl复合立方体纳米颗粒的尺寸可以得到有效的控制，且当木质素磺酸钠的添加量为50mL时，可获得尺寸在25±5nm且稳定均一的银/氯化银复合纳米立方体。冷冻干燥后得到的银/氯化银复合立方体纳米颗粒在无水乙醇环境中自组装成均匀的微米球。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种由银/氯化银复合立方体纳米颗粒自组装微米球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：量取1mL-100mL的木质素磺酸盐溶液及0.1mL-50mL氯化钠溶液于烧杯搅拌混合，并加热至30℃～80℃；
步骤2：量取0.2mL-100mL的硝酸银溶液快速注入步骤1混合液中，30℃～80℃下继续搅拌1h-12h，形成银/氯化银复合纳米立方体胶体溶液；
步骤3：将步骤2制备的胶体溶液使用去离子水进行洗涤，并在10000rpm下离心分离20min，去除上层液体，冷冻干燥后得到银/氯化银复合纳米立方体颗粒；
步骤4：将冷冻干燥后得到的银/氯化银复合纳米立方体颗粒分散在无水乙醇中，超声10-30min，然后静置1-12h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述木质素磺酸盐溶液浓度＜50wt％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述木质素磺酸盐为木质素木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、木质素磺酸钾、木质素磺酸镁、木质素磺酸铵中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氯化钠溶液浓度＜10wt％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述硝酸银溶液浓度＜50wt％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述氯化钠溶液和硝酸银溶液体积比为1∶2。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的硝酸银溶液添加方式为快速注入。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：加入硝酸银溶液时的温度为30～80℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：加入硝酸银溶液后反应时间为1h-12h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所使用的纯化方式为离心分离，并用去离子水进行洗涤。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：银/氯化银复合纳米立方体固体通过冷冻干燥的方式获得。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述无水乙醇的纯度为99.7％-99.9％。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：冷冻干燥后得到的银/氯化银复合纳米立方体固体在无水乙醇中超声10-30min后静置1-12h。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104525174A (zh) * 2015-01-05 2015-04-22 重庆文理学院 一种基于氧化石墨烯自组装制备石墨烯基复合材料的方法
CN109338430A (zh) * 2018-09-10 2019-02-15 常州大学 一种覆盖在金属表面的硅烷/环氧树脂-go-硅烷多层防护膜的制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102489716B (zh) * 2011-12-15 2013-03-13 湖南科技大学 木质素磺酸盐纳米银溶胶的制备方法
CN102658111B (zh) * 2012-04-01 2013-11-13 东华大学 层层自组装法制备氧化锌/硅藻土纳米复合材料的方法
CN107252637A (zh) * 2017-08-08 2017-10-17 北京林业大学 一种基于支撑电解质优化的层层自组装复合纳滤膜的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104525174A (zh) * 2015-01-05 2015-04-22 重庆文理学院 一种基于氧化石墨烯自组装制备石墨烯基复合材料的方法
CN109338430A (zh) * 2018-09-10 2019-02-15 常州大学 一种覆盖在金属表面的硅烷/环氧树脂-go-硅烷多层防护膜的制备方法

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