CN113118432A - 贵金属纳米粒子及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纳米材料技术领域，尤其涉及一种贵金属纳米粒子的制备方法，包括步骤：提取贵金属源、第一还原剂和表面活性剂，将所述贵金属源、所述第一还原剂以及表面活性剂添加至溶剂中，得到种子溶液；提取金属盐，将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理，得到混合溶液；在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂后混合处理，得到贵金属纳米粒子；其中，所述第一还原剂的还原性高于所述第二还原剂的还原性；所述金属盐金属离子的外电子层的层数与贵金属离子的外电子层的层数相同，和/或金属离子的最外层的电子数量与贵金属离子的最外层的电子数量相同。本发明贵金属纳米粒子的制备方法工艺简单，条件温和，成品率高。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，尤其涉及一种贵金属纳米粒子及其制备方法，一种光学器件。
背景技术
纳米尺度下的金属粒子因其在光学、电子学、磁学、以及催化等方面与它们的体相材料的巨大差异引起了广大科研工作者的极大兴趣。贵金属纳米粒子，特别是金和银纳米粒子，又因为它们在可见近红外波段具有独特的光谱响应而受到越来越多的关注。表面等离子体共振则是源于入射光电磁场与纳米结构表面自由价电子之间的相互作用。在入射光电场的作用下，纳米结构表面的自由电子被迫形成集体振荡，当这个振荡频率与入射光频率一致的时候，就达到共振，也就是表面等离子体共振。近年来，科学工作者在表面等离子体共振性质方面的研究推动了纳米学科的发展，并产生出了若干新颖的应用，例如表面等离子增强光谱，化学和生物化学传感，以及癌症、肿瘤的光热治疗。而金属纳米粒子的表面等离子体共振性质则强烈的依赖于它们的尺寸和形貌。因此，调控纳米粒子的尺寸和形貌是相当重要的。
目前，已经报道了多种金属和合金的形状控制合成，包括Co、Ag、Au、Pt、Pd、Rh、Ir，其中，大多数反应涉及到需要使用还原盐，以及对由表面活性剂、聚合物、生物分子和配位配体辅助等组成的有机金属前体进行热分解，不但合成制备步骤较为繁琐。另外，采用高温水热法或微波合成法制备金属纳米离子也是运用较为广泛的合成方法，但是这些方法需要通过高温或者微波功率等条件来调控纳米粒子的大小和形貌，制备条件较严苛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种贵金属纳米粒子的制备方法，旨在一定程度解决现有贵金属纳米粒子制备方法步骤繁琐，往往需要通过高温或者微波功率等条件来调控纳米粒子的大小和形貌，制备条件较严苛等技术问题。
本发明的另一目的在于提供一种贵金属纳米粒子。
本发明的再一目的在于提供一种光学器件。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种贵金属纳米粒子的制备方法，包括以下制备步骤：
提供贵金属源、第一还原剂和表面活性剂，将所述贵金属源、所述第一还原剂以及表面活性剂添加至溶剂中，得到种子溶液；
提供金属盐，将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理，得到混合溶液；
在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂后混合处理，得到贵金属纳米粒子；其中，
所述第一还原剂的还原性高于所述第二还原剂的还原性；
所述金属盐的金属离子的外电子层的层数与所述贵金属源的贵金属离子的外电子层的层数相同，和/或所述金属离子的最外层的电子数量与所述贵金属离子的最外层的电子数量相同。
相应地，一种贵金属纳米粒子，所述贵金属纳米粒子采用上述的制备方法制得，所述贵金属纳米粒子为多面体结构。
相应地，一种光学器件，所述光学器件包含有上述的方法制备的贵金属纳米粒子，或者包含有上述的贵金属纳米粒子。
本发明提供的贵金属纳米粒子的制备方法，首先通过第一还原剂将贵金属离子还原成金属单质，形成金属种子，并通过表面活性剂与金属离子间范德华力作用形成复合物，防止金属离子附着在金属种子上生长，从而控制贵金属种子的粒径大小和形貌，使种子溶液中贵金属种子为纳米级别的多面体结构；然后，先添加金属盐到种子溶液中形成混合溶液，在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂混合处理，所述金属盐中金属离子的外电子层层数和/或最外层的电子数量与贵金属离子的相似，可以有效调控后续添加的贵金属离子在贵金属种子上的生长方式，第二还原剂的还原性低于第一还原剂，可以有效调控贵金属种子的生长速率，从而使制得的贵金属粒子为纳米级别的多面体结构。本发明制得的多面体结构的贵金属纳米粒子，易于受到波长范围更大的光激发，多面体结构的贵金属纳米粒子中相同面的电子所受到的激发光电场相同，从而使得纳米粒子表面电荷度一致，极化均匀，不易出现共振峰的展宽，使得共振效果更加显著。另外，本发明提供的贵金属纳米粒子的制备方法，工艺简单，条件温和，无需采用高温或超声等高能量处理条件，成品率高，成品率大于90％，制得的贵金属纳米粒子尺寸和形貌均匀性好，平均粒径小于等于50纳米，适用于工业化大规模生产和应用。
本发明提供的贵金属纳米粒子为多面体结构，易于受到波长范围更大的光激发，并且不易于出现共振峰的展宽，使得共振效果更加显著。且多面体结构的贵金属纳米粒子中相同面的电子所受到的激发光电场相同，从而使得纳米粒子表面电荷度一致，极化均匀，不易出现共振峰的展宽，当一定频率的光照射到金属纳米粒子的表面上时候，在贵金属纳米粒子相同的位置所引起表面等离子体共振也相同，从而增加了共振效果。
本发明提供的光学器件可以是电致发光器件，其中粒径小于等于50纳米且均匀的多面体结构的贵金属纳米粒子，由于贵金属纳米粒子具有独特的表面等离体共振特性，使得电子在金属纳米粒子中激发出较多的激发态电子，使得注入到发光层的电子数量变多，进而使得有更多的电子可与发光层中的空穴结合而发光，从而提高了电致发光器件的发光效率。本发明光学器件也可以是任意包含有上述的贵金属纳米粒子的器件。
附图说明
图1是本发明实施例提供的金纳米粒子的制备流程示意图。
图2是本发明实施例提供的十面体结构的金纳米粒子的透射电镜图。
图3是本发明实施例提供的贵金属纳米粒子的制备方法的流程示意图。
图4是本发明实施例提供的贵金属纳米粒子的共振效果的测试结果图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
如附图3所示，本发明实施例提供了一种贵金属纳米粒子的制备方法，包括以下制备步骤：
S10.提供贵金属源、第一还原剂和表面活性剂，将所述贵金属源、所述第一还原剂以及表面活性剂添加至溶剂中，得到种子溶液；
S20.提取金属盐，将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理，得到混合溶液；
S30.在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂后混合处理，得到贵金属纳米粒子；
其中，所述第一还原剂的还原性高于所述第二还原剂的还原性；所述金属盐的金属离子的外电子层的层数与所述贵金属源的贵金属离子的外电子层的层数相同，和/或所述金属离子的最外层的电子数量与所述贵金属离子的最外层的电子数量相同。
本发明实施例提供的贵金属纳米粒子的制备方法，首先通过第一还原剂将贵金属离子还原成金属单质，形成金属种子，并通过表面活性剂与金属离子间范德华力作用形成复合物，防止金属离子附着在金属种子上生长，从而控制贵金属种子的粒径大小和形貌，使种子溶液中贵金属种子为纳米级别的多面体结构；然后，先添加金属盐到种子溶液中形成混合溶液，在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂混合处理，所述金属盐中金属离子的外电子层层数和/或最外层的电子数量与贵金属离子的相似，可以有效调控后续添加的贵金属离子在贵金属种子上的生长方式，第二还原剂的还原性低于第一还原剂，可以有效调控贵金属种子的生长速率，从而使制得的贵金属粒子为纳米级别的多面体结构。本发明实施例制得的多面体结构的贵金属纳米粒子，易于受到波长范围更大的光激发，多面体结构的贵金属纳米粒子中相同面的电子所受到的激发光电场相同，从而使得纳米粒子表面电荷度一致，极化均匀，不易出现共振峰的展宽，使得共振效果更加显著。另外，本发明实施例提供的贵金属纳米粒子的制备方法，工艺简单，条件温和，无需采用高温或超声等高能量处理条件，成品率高，成品率大于90％，制得的贵金属纳米粒子尺寸和形貌均匀性好，平均粒径小于50纳米，适用于工业化大规模生产和应用。
具体地，上述步骤S10中，提取贵金属源、第一还原剂和表面活性剂，将所述贵金属源、所述第一还原剂以及表面活性剂添加至溶剂中，得到种子溶液。本发明实施例通过第一还原剂将贵金属源中的金属离子还原成不同形貌的金属种子，为后续金属粒子的生长提供形貌基础，并通过表面活性剂与金属离子间范德华力作用形成复合物，防止金属离子附着在金属种子上生长，从而控制贵金属种子的粒径大小和形貌，使种子溶液中贵金属种子为纳米级别的多面体结构。
在一些实施例中，表面活性剂选自非离子型表面活性剂，由于非离子型表面活性剂在溶液中不发生电离，所以不会对金属离子产生强烈的吸附作用，而是通过非离子型表面活性剂中的活性基团与水分子形成氢键，并通过范德华力作用与金属种子形成复合物，从而将金属离子互相分开，避免金属离子聚集在金属种子表面生长形成大颗粒，保护所还原得到的金属种子大小和形貌的稳定性。在一些具体实施例中，所述表面活性剂选自：辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、辛醇聚氧乙烯醚、丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、高碳脂肪酸二乙醇酰胺中的至少一种非离子型表面活性剂。这些非离子型表面活性剂能够与金属离子形成复合物，且均带有羟基或醚基等活性基团，这些活性基团能够与溶液中水分子形成氢键，能对金属种子的形貌和大小起到较好的稳定作用。
在一些实施例中，将将所述贵金属源、所述第一还原剂以及表面活性剂添加至溶剂中的步骤包括：在温度为0-5℃的条件下，将所述贵金属源和所述第一还原剂溶解于水中后，添加表面活性剂。本发明实施例在0-5℃的低温环境下先将所述贵金属源和所述第一还原剂溶解于水中，通过低温环境进一步控制还原剂对贵金属源的还原速率，从而进一步控制贵金属种子的形貌、大小以及种子的均匀性，避免因温度过高还原速率过快，导致还原形成的贵金属种子出现形貌不规则、不均匀或其他形貌问题。若温度低于0℃溶液中水会冻结，不利于各组分物件间相互作用。然后添加表面活性剂，表面活性剂与金属离子间通过范德华力作用形成复合物，防止金属离子附着在金属种子上生长，从而控制贵金属种子的粒径大小和形貌，使种子溶液中贵金属种子为纳米级别的多面体结构
在一些实施例中，所述贵金属源选自：金源、铂源、银源中的一种。在一些具体实施例中，所述金源选自：氯金酸、硝酸金、氯化金中的至少一种。在一些具体实施例中，所述铂源选自：氯铂酸、硝酸铂、氯化铂中的至少一种。在一些具体实施例中，所述银源选自：氯酸银、硝酸银、氯化银中的至少一种。本发明实施例采用的这些金、铂或银盐作为贵金属源，在溶液体系中还原剂对其均具有较好的还原效果，均能够还原成金属单质，形成贵金属种子。
在一些实施例中，所述第一还原剂选自：硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钾中的至少一种，这些第一还原剂对贵金属盐均有较好的还原效果，能够将贵金属盐还原成金属单质形成金属种子。如附图1所示，在一些实施例中，按所述贵金属源和所述第一还原剂的质量比为(0.1-1)：(0.01-0.05)，将所述贵金属源和所述第一还原剂溶解于水中，第一还原剂的该用量既确保了对贵金属源的还原效果，又有效调控了金属种子的形貌，使金属种子呈多面结构，便于后续多面体贵金属纳米粒子的生长形成。当混合溶液中第一还原剂的质量占比为0.01-0.03时，还原得到的贵金属纳米种子的形貌为长棒状，当混合溶液中第一还原剂的质量比为0.03-0.05时，还原得到的贵金属纳米中的形貌是三角片状，当混合溶液中第一还原剂的用量大于0.05时，还原得到的贵金属纳米种子形貌为球状。而球状的金属种子无法生长得到多面体的贵金属纳米粒子，球形的金属纳米粒子上不同位置的电子所承受的激发光电场不相同，纳米粒子表面电荷密度不一致，极化不均匀，在贵金属纳米粒子不同的位置所引起表面等离子体共振也不相同，共振效果不佳。
在一些具体实施例中，按所述贵金属源、所述第一还原剂和所述表面活性剂的质量比为(0.1-1)：(0.01-0.05)：(0.01-0.05)，将所述贵金属源和所述第一还原剂溶解于水中后，添加表面活性剂，表面活性剂的该用量对还原形成的金属种子的大小和形貌能起到较好的稳定作用，非离子表面活性剂中的亲水基团-羟基或醚基会与水分子形成氢键，在此基础上与单个金属离子形成复合物，将金属离子互相分开，导致其水溶液临界胶团浓度降低不易形成聚集沉淀现象，使还原形成的金属纳米种子的形貌维持稳定，便于后续多面体贵金属纳米粒子的生长。当非离子表面活性剂的用量过少时，无法起到保护贵金属种子形貌稳定的作用。
具体地，上述步骤S20中，提取金属盐，将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理，得到混合溶液，所述金属盐中金属离子的外电子层的层数与贵金属离子的外电子层的层数相同，和/或金属离子的最外层的电子数量与贵金属离子的最外层的电子数量相同。本发明实施例将与贵金属离子的外电子层结构相似金属盐添加到种子溶液中可以有效调控贵金属纳米粒子的生长晶型，具体地，对贵金属纳米粒子生长起到关键作用的主要有{111}晶面和{100}晶面，正常情况下，{111}晶面的能量高于{100}晶面，所以当贵金属源加入时，金属离子会首先吸附在{111}晶面进行生长。而本发明实施例添加的金属盐中所述金属盐中金属离子的外电子层的层数与贵金属离子的外电子层的层数相同，或者金属离子的最外层的电子数量与贵金属离子的最外层的电子数量相同，或者上述两者均相同，会选择性的先吸收到{111}晶面上，抑制贵金属离子在{111}晶面的生长速率，但少量的金属盐中金属离子不能使{111}晶面生长速率低于{100}晶面，随着金属盐的不断增多，{111}晶面生长的速率会越来越慢，直至低于{100}晶面生长速率，从而起到调控贵金属纳米粒子的生长晶型。
在一些实施例中，按贵金属源与所述金属盐的质量比为(0.1-1)：(0.01-0.05)，将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理，金属盐的该用量能够较好的调控贵金属纳米粒子的生长，使其形成多面体结构的贵金属纳米粒子。具体地，当按贵金属源与所述金属盐的质量比为(0.1-1)：(0.01-0.03)将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理时，贵金属种子的{111}晶面生长速率减缓，但仍大于{100}晶面生长速率，此时加入贵金属离子还原会形成长方体等立方结构的金属纳米粒子；当按贵金属源与所述金属盐的质量比为(0.1-1)：(0.03-0.05)将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理时，贵金属种子的{111}晶面生长速率小于{100}晶面生长速率，此时加入银离子继续还原会形成十面体，形成多面体结构的金属纳米粒子，有利于增强金属纳米粒子的等离子体共振效应。
在一些实施例中，所述金属盐选自：铜盐、锌盐中的至少一种。在一些具体实施例中，所述铜盐选自：硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜中的至少一种。在一些具体实施例中，所述锌盐选自：碳酸锌、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、醋酸锌中的至少一种。本发明实施例采用的这些金属盐在种子溶液体系中，均能够水解形成游离的铜离子或锌离子，这些金属离子的外电子层层数和/或最外层的电子数量与贵金属离子的相似，均能够较稳定地吸附在贵金属种子中的{111}晶面，从而降低贵金属种子中{111}晶面的生长速率，提高{100}晶面的生长速率，丰富形成的金属纳米粒子的多面体结构，增强其等离子体共振效应。
具体地，上述步骤S30中，在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂后混合处理，得到贵金属纳米粒子，其中，所述第一还原剂的还原性高于所述第二还原剂的还原性。本发明实施例在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂，贵金属源中金属离子能够附着在混合溶液中的贵金属种子表面上进行生长，并添加还原性低于第一还原剂的第二还原剂，还原吸附在贵金属种子表面的贵金属离子，使金属纳米粒子均匀的生长形成多面体的贵金属纳米粒子。其中，第二还原剂便于控制金属源的还原速率，以便使贵金属源中的金属离子能更多的沉积到贵金属种子表面进行贵金属粒子的生长。
在一些实施例中，在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂后混合处理的步骤包括：以所述混合物溶液的体积为100ml作为参照，按所述贵金属源和第二还原剂的质量比为(1-2)：(0.01-1)，将所述贵金属源添加到所述混合溶液中使添加后的反应体系中贵金属离子的浓度为1-2mg/ml，然后以0.01-0.1ml/min的速率添加所述第二还原剂，混合处理，得到所述贵金属纳米粒子。本发明实施例中在混合溶液中添加的贵金属源的量合理控制了贵金属纳米粒子的粒径，避免生成的贵金属纳米粒子过大；第二还原剂的用量和添加速率有效调控了贵金属纳米粒子的生长速率及均匀性，确保了贵金属纳米粒子的多面结构。在一些实施例中，所述第二还原剂选自：抗坏血酸、柠檬酸、草酸中的至少一种，若第二还原剂用量过少，则不能使贵金属离子被充分还原，影响贵金属纳米粒子的生长及后续粒径大小；若第二还原剂用量过多，则还原反应速率过快，不利于反应速率的控制，若贵金属纳米粒子生长太快影响贵金属纳米粒子的形貌以及结构的致密性、均匀性等。另外，若还原剂加入速率过慢，则会导致贵金属纳米种子发生团聚，若还原剂加入速率过快，则会导致反应速率过快，形貌不易控制。
相应地，本发明实施例还提供了一种贵金属纳米粒子，所述贵金属纳米粒子通过上述的制备方法制得，所述贵金属纳米粒子为多面体结构。
本发明实施例提供的贵金属纳米粒子为粒径小于等于50纳米(例如可以为10纳米、20纳米、30纳米或者40纳米等)的多面体结构，小粒径的贵金属纳米粒子易于受到波长范围更大的光激发，并且不易于出现共振峰的展宽，使得共振效果更加显著。且多面体结构的贵金属纳米粒子中相同面的电子所受到的激发光电场相同，从而使得纳米粒子表面电荷度一致，极化均匀，不易出现共振峰的展宽，当一定频率的光照射到金属纳米粒子的表面上时候，在贵金属纳米粒子相同的位置所引起表面等离子体共振也相同，从而增加了共振效果。
在一些实施例中，所述贵金属纳米粒子为金纳米粒子、银纳米粒子或铂纳米粒子。
在一些实施例中，所述贵金属纳米粒子为六面体结构的金纳米粒子、银纳米粒子或铂纳米粒子。
在一另些实施例中，所述贵金属纳米粒子为十面体结构的金纳米粒子、银纳米粒子或铂纳米粒子。
相应地，本发明实施例还提供了一种光学器件，所述光学器件包含有上述的方法制备的贵金属纳米粒子，或者包含有上述的贵金属纳米粒子。
本发明实施例提供的光学器件可以是电致发光器件，其中粒径小于50纳米且均匀的多面体结构的贵金属纳米粒子，由于贵金属纳米粒子具有独特的表面等离体共振特性，使得电子在金属纳米粒子中激发出较多的激发态电子，使得注入到发光层的电子数量变多，进而使得有更多的电子可与发光层中的空穴结合而发光，从而提高了电致发光器件的发光效率。本发明实施例光学器件也可以是任意包含有上述实施例的贵金属纳米粒子的器件。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例贵金属纳米粒子及其制备方法的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
一种贵金属纳米粒子，如附图1所示，包括以下制备方法：
①将0.001g氯金酸和0.0001g硼氢化钠，在100g 2℃的蒸馏水中充分混合。搅拌15分钟后再向其中加入0.0001g的辛基酚聚氧乙烯醚表面活性剂，得到种子溶液；
②向步骤1中快速加入0.0001g硫酸铜溶液，搅拌均匀得到混合溶液；
③向步骤2中的混合溶液再加入0.01g的氯金酸，并以0.1ml/min的速率缓慢加入0.001g的柠檬酸，得到长方体结构的金纳米粒子，其形貌图如附图1所示。成品率为92％。
实施例2
一种贵金属纳米粒子，如附图1所示，包括以下制备方法：
①将0.009g硝酸金和0.0005g硼氢化锂在100g在4℃的蒸馏水中充分混合。搅拌5分钟后再向其中加入0.0005g的椰油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性剂，得到种子溶液；
②向步骤1中快速加入0.0005g硫酸铜溶液，搅拌均匀得到混合溶液；
③向步骤2中的混合溶液再加入0.02g的硝酸金，并以0.05ml/min的速率缓慢加入0.001g的草酸，得到十面体结构的金纳米粒子，其形貌图如附图1和图2所示。成品率为90％。
进一步的，为了验证本发明实施例制备的贵金属纳米粒子进步性，本发明对实施例1和2制备的贵金属纳米粒子的共振效果进行了测试，以球形金纳米粒子作为对比例，测试结果如下表4所示，本发明实施例2制备的十面体结构的金纳米粒子有最强的共振增强效果，其次是实施例1制备的长方体结构的金纳米粒子，对比例球形结构的金纳米粒子的共振增强效果最差，说明本发明实施例1～2制备的多面体结构的金纳米粒子中由于相同面的电子所受到的激发光电场相同，使得纳米粒子表面电荷度一致，极化均匀，有效增强了共振效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种贵金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
提供贵金属源、第一还原剂和表面活性剂，将所述贵金属源、所述第一还原剂以及表面活性剂添加至溶剂中，得到种子溶液；
提供金属盐，将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理，得到混合溶液；
在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂后混合处理，得到贵金属纳米粒子；其中，
所述第一还原剂的还原性高于所述第二还原剂的还原性；
所述金属盐金属离子的外电子层的层数与贵金属离子的外电子层的层数相同，和/或金属离子的最外层的电子数量与贵金属离子的最外层的电子数量相同。
2.如权利要求1所述的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，将所述贵金属源、所述第一还原剂以及表面活性剂添加至溶剂中的步骤包括：在温度为0-5℃的条件下，将所述贵金属源和所述第一还原剂溶解于水中后，添加表面活性剂；和/或，
所述表面活性剂选自非离子型表面活性剂。
3.如权利要求2所述的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，按所述贵金属源、所述第一还原剂和所述表面活性剂的质量比为(0.1-1)：(0.01-0.05)：(0.01-0.05)，将所述贵金属源和所述第一还原剂溶解于水中后，添加表面活性剂，得到种子溶液；和/或，
按所述贵金属源与所述金属盐的质量比为(0.1-1)：(0.01-0.05)，将所述金属盐添加到所述种子溶液中混合处理，得到混合溶液；和/或，
所述混合溶液中贵金属离子的浓度为0.1-1ug/ml。
4.如权利要求3所述的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，在所述混合溶液中添加所述贵金属源和第二还原剂后混合处理的步骤包括：
以所述混合物溶液的体积为100ml作为参照，按所述贵金属源和第二还原剂的质量比为(1-2)：(0.01-1)，将所述贵金属源添加到所述混合溶液中使添加后的反应体系中贵金属离子的浓度为1-2mg/ml，然后以0.01-0.1ml/min的速率添加所述第二还原剂，混合处理，得到所述贵金属纳米粒子。
5.如权利要求1～4任一所述的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述贵金属源选自：金源、铂源、银源中的一种；和/或，
所述金属盐选自：铜盐、锌盐中的至少一种。
6.如权利要求5所述的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述金源选自：氯金酸、硝酸金、氯化金中的至少一种；和/或，
所述铂源选自：氯铂酸、硝酸铂、氯化铂中的至少一种；和/或，
所述银源选自：氯酸银、硝酸银、氯化银中的至少一种；和/或，
所述铜盐选自：硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜中的至少一种；和/或，
所述锌盐选自：碳酸锌、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、醋酸锌中的至少一种。
7.如权利要求1～4任一所述的贵金属纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述第一还原剂选自：硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钾中的至少一种；和/或，
所述第二还原剂选自：抗坏血酸、柠檬酸、草酸中的至少一种；和/或，
所述表面活性剂选自：辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、辛醇聚氧乙烯醚、丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、高碳脂肪酸二乙醇酰胺中的至少一种非离子型表面活性剂。
8.一种贵金属纳米粒子，其特征在于，所述贵金属纳米粒子采用如权利要求1～7任一所述的制备方法制得，所述贵金属纳米粒子为多面体结构。
9.如权利要求8所述的贵金属纳米粒子，其特征在于，所述贵金属纳米粒子为金纳米粒子、银纳米粒子或铂纳米粒子；和/或，
所述贵金属纳米粒子为六面体结构或者十面体结构。
10.一种光学器件，其特征在于，所述光学器件包含有如权利要求1～7任一所述的方法制备的贵金属纳米粒子，或者包含有如权利要求8或9所述的贵金属纳米粒子。
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