一种利用表面覆盖剂控制金纳米粒子生长的方法与流程

文档序号:12329818阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种利用表面覆盖剂控制金纳米粒子生长的方法,其特征在于,包括以下步骤:首先在金纳米粒子表面组装上结合强度高的链烷醇类表面覆盖剂,然后借助表面活性剂以及还原剂,于高温条件下进行还原反应,利用链烷醇类表面覆盖剂在纳米粒子表面的强结合力,控制金纳米粒子的尺寸并抑制所需尺寸粒子的进一步生长,通过变化链烷醇类表面覆盖剂的链长度控制金纳米粒子生长的程度,通过表面活性剂提高生成的纳米粒子的单分散性,并通过表面表征手段确定纳米粒子的最终尺寸,进而确定出链烷醇类表面覆盖剂的链长度与粒子尺寸之间的相关性。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述链烷醇类表面覆盖剂是烷基类硫醇(CH3(CH2)nSH),所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂,所述还原剂是强还原剂。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述烷基类硫醇(CH3(CH2)nSH)的n值范围为1-17。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述阳离子型表面活性剂是四辛基溴化铵。

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述强还原剂是硼氢化钠。

6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述高温条件为140-149℃范围内。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述金纳米粒子的最终尺寸范围为1-20纳米。

8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述表面表征手段是扫描电镜法。

9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,具体步骤如下:

1)癸硫醇(CH3(CH2)9SH)覆盖金纳米粒子:将浓度为28-35mM的HAuCl4溶液,加入30-35mM的四辛基溴化铵和甲苯形成有机相,再加入癸硫醇(CH3(CH2)9SH)和硼氢化钠溶液,通过搅拌过夜得到癸硫醇(CH3(CH2)9SH)覆盖的金纳米粒子,尺寸范围在1-3纳米;

2)癸硫醇(CH3(CH2)9SH)覆盖金纳米粒子的进一步生长:在癸硫醇(CH3(CH2)9SH)覆盖的金纳米粒子/甲苯溶液,加入浓度为1-1.6mM的HAuCl4溶液,以及固定浓度0.23M的烷基类硫醇(CH3(CH2)nSH),其n值范围为1-17,所得混合物通过回流冷凝管设定在149℃下反应一个小时,得到不同尺寸的金纳米粒子,尺寸范围为1-20纳米;

3)生长后的金纳米粒子形貌表征:利用扫描电镜的表征手段确定纳米粒子的最终尺寸,从而确定出覆盖剂的链长度与粒子尺寸之间的相关性。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:步骤1)中,所述癸硫醇(CH3(CH2)9SH)的浓度为2.0×10-4-6.0×10-3mol/L,所述硼氢化钠溶液的浓度为0.40-0.60mol/L。

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