用山楂籽提取液制备纳米金的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料制备技术领域，具体的说，本发明涉及利用山楂籽水提液作为分散剂和生物还原剂合成纳米金的方法。
【背景技术】
[0002]纳米金材料因其具有独特的性能而得到广泛重视，其制备与应用已成为当今纳米技术领域中的一个研宄热点。纳米金及其复合物因其具有表面效应、量子尺寸效应、光学效应等性能使其在工业催化、生物医药、生物分析化学、食品安全快速检测、光学探针、传感器等众多方面有着广泛潜在的应用前景。目前，实验室中纳米银的制备方法主要是液相还原法。利用硼氢化钠(NaBH4)、硼氢化钾(KBH4)等强还原剂将溶液中的金离子还原成单质金。然而，有报道指出，裸露的纳米金易被氧化，而且团聚现象严重，使其活性大大降低。因此，为了减少纳米金的团聚并强化其稳定性，在还原反应中，往往需要加入分散剂，如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羧甲基纤维素(CMC)、四氢呋喃(THF)等对纳米金粒子进行改性，增强其分散性，防止团聚。但化学试剂的使用提高了合成成本，且对环境有害。相对于传统的化学合成方法，近年来出现的基于植物的生物还原法，具有成本低、绿色环保、纳米材料稳定性高等优点，成为纳米金材料具有发展前景的新颖制备方法。
[0003]山楂，别名红果，蔷薇科山楂属植物。山楂在全世界种植面积很广，其根、藤、叶皆可入药，但山楂籽是山楂鲜食、榨汁和果脯加工业的废弃部分。据统计，每年约有上百万吨的山楂籽产生。若将山楂籽直接当做垃圾填埋或丢弃，不仅造成资源的浪费，而且会对环境产生污染。有研宄表明，山楂籽中含有黄酮、前花青素、酚酸、三菇酸以及蛋白质等活性成分，具有较强的抗氧化能力，表现出良好的分散性和生物还原化性。基于上述，本发明在未使用任何化学还原剂和分散剂的前提下，提出了山楂籽水提液合成纳米金的方法。本发明利用水热反应体系，仅利用自然界中廉价易得的山楂籽水提液绿色合成纳米金，不仅开拓了山楂籽的资源化利用，同时降低了纳米金的合成成本，具有广泛的应用前景。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种用山楂籽提取液制备纳米金的方法，该方法以山楂籽水提液为还原剂和稳定剂合成纳米金粒子，该方法在常压条件下进行，设备简单、成本低、易于操作。采用本发明方法，降低了纳米金的制备成本，山楂籽废物得到利用，减少了环境污染。
[0005]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
[0006]用山楂籽提取液制备纳米金的方法，包括如下步骤:
(1)将山楂籽清洗后，100?105°C条件下干燥12?13h然后粉碎，筛分至200?500Mm，得到山楂籽粉；
(2)按照山楂籽粉与蒸馏水的质量体积比1: 30的比例混合成山楂籽粉溶液，40°C下超声提取30min，真空抽滤15min，再经0.45Mm滤膜过滤，得山楂籽提取液； (3)取氯金酸粉末和蒸馏水，制备I?1mmol的氯金酸溶液，用氢氧化钠/氢氧化钾水溶液将氯金酸溶液pH值调节至4.0?9.0 ;
(4)按体积比将(2)制备的山楂籽提取液与(3)制备的氯金酸溶液按1: 10的比例混合，在25?60°C下搅拌反应0.5?2 h，得到酒红色的纳米金溶液。
[0007]本发明利用一定浓度氯金酸作为反应前体，在常压条件下，与山楂籽水提液反应合成酒红色纳米金。合成过程中不需要大型反应设备、装置简单、原料用量少、反应条件温和、成本较低。该制备方法也可拓展到其它贵金属纳米材料的绿色制备。
【附图说明】
[0008]图1制备所得纳米金的图片。
[0009]图2按实施例1制备所得纳米金的紫外一可见吸收表征图。
[0010]图3按实施例1制备所得纳米金的X射线衍射图。
[0011]图4按实施例1制备所得纳米金的TEM图。
[0012]图5按实施例2制备所得纳米金的紫外一可见吸收表征图。
[0013]图6按实施例2制备所得纳米金的TEM图。
[0014]图7按实施例3制备所得纳米金的紫外一可见吸收表征图。
[0015]图8按实施例3制备所得纳米金的TEM图。
[0016]实施例1
采用本发明方法制备纳米金。(I)将山楂籽清洗后，105°C条件下干燥12h然后粉碎，筛分至200?300Mm，得到山楂籽粉；(2)按照山楂籽粉与蒸馏水的质量体积比1: 30的比例混合成山楂籽粉溶液，40°C下超声提取30min，真空抽滤15min，再经0.45Mm滤膜过滤，得山楂籽提取液；(3)取氯金酸粉末和蒸馏水，制备Immol的氯金酸溶液，并用氢氧化钠/氢氧化钾水溶液将氯金酸溶液PH值调节至9.0 ; (4)按体积比将山楂籽提取液与氯金酸溶液按1: 10的比例混合，在60°C下搅拌反应I h，得到酒红色的纳米金溶液。所合成的纳米金溶液的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)表征结果如图2所示，X射线衍射(XRD)表征结果如图3所示，透射电子显微镜(TEM)表征结果如图4所示。透射电镜观察，结果表明，合成的纳米金颗粒多为近似球形，尺寸均一、分散性好、不易团聚，纳米金颗粒粒径分布于 3.2 ?8.8nm。
[0017]实施例2
采用本发明方法制备纳米金。(I)将山楂籽清洗后，100°c条件下干燥13h然后粉碎，筛分至300?500Mm，得到山楂籽粉；(2)按照山楂籽粉与蒸馏水的质量体积比1: 30的比例混合成山楂籽粉溶液，40°C下超声提取30min，真空抽滤15min，再经0.45Mm滤膜过滤，得山楂籽提取液；(3)取氯金酸粉末和蒸馏水，制备5mmol的氯金酸溶液，并用氢氧化钠/氢氧化钾水溶液将氯金酸溶液PH值调节至9.0 ; (4)按体积比将山楂籽提取液与氯金酸溶液按1: 10的比例混合，在25°C下搅拌反应2 h，得到酒红色的纳米金溶液。所合成的纳米金反应得到球形的、粒径尺寸分布与实例I相似；所合成的纳米金溶液的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)表征结果如图5所不；透射电子显微镜(TEM)表征结果如图6所不；透射电镜观察，结果表明，合成的纳米金颗粒粒径分布于10.7?17.2nm。
[0018]实施例3 采用本发明方法制备纳米金。(I)将山楂籽清洗后，105°c条件下干燥12h然后粉碎，筛分至300?500Mm，得到山楂籽粉；(2)按照山楂籽粉与蒸馏水的质量体积比1: 30的比例混合成山楂籽粉溶液，40°C下超声提取30min，真空抽滤15min，再经0.45Mm滤膜过滤，得山楂籽提取液；(3)取氯金酸粉末和蒸馏水，制备2mmol的氯金酸溶液，并用氢氧化钠/氢氧化钾水溶液将氯金酸溶液PH值调节至4.0 ; (4)按体积比将山楂籽提取液与氯金酸溶液按1: 10的比例混合，在25°C下搅拌反应2 h，得到酒红色的纳米金溶液。所合成的纳米金溶液的紫外-可见吸收光谱(UV-vis)表征结果如图7所示；透射电子显微镜(TEM)表征结果如图8所示；透射电镜观察，结果表明，合成的纳米金颗粒粒径分布于15.4?21.6nm0
【主权项】
1.用山楂籽提取液制备纳米金的方法，包括如下步骤: (1)将山楂籽清洗后，100?105°C条件下干燥12?13h然后粉碎，筛分至200?500Mm，得到山楂籽粉； (2)按照山楂籽粉与蒸馏水的质量体积比1: 30的比例混合成山楂籽粉溶液，40°C下超声提取30min，真空抽滤15min，再经0.45Mm滤膜过滤，得山楂籽提取液； (3)取氯金酸粉末和蒸馏水，制备I?1mmol的氯金酸溶液，用氢氧化钠/氢氧化钾水溶液将氯金酸溶液pH值调节至4.0?9.0 ; (4)按体积比将(2)制备的山楂籽提取液与(3)制备的氯金酸溶液按1: 10的比例混合，在25?60°C下搅拌反应0.5?2 h，得到酒红色的纳米金溶液。
【专利摘要】本发明公开了一种用山楂籽提取液制备纳米金的方法，该方法以山楂籽水提液为还原剂和稳定剂合成纳米金粒子，该方法在常压条件下进行，设备简单、成本低、易于操作。采用本发明方法，降低了纳米金的制备成本，山楂籽废物得到利用，减少了环境污染。
【IPC分类】B22F9-24
【公开号】CN104759636
【申请号】CN201510207654
【发明人】李维宏, 杨宁
【申请人】山西农业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月29日