一种水相和有机相可分散的金纳米颗粒的制备方法【
技术领域：
】[0001]本发明涉及一种可分散在水相和有机相中的金纳米颗粒的制备方法。【
背景技术：
】[0002]金纳米颗粒由于量子尺度效应而具有独特的光学特性、表面特性W及生物特性。因此广泛地应用于光伏、催化、临床医学、传感器、生物等领域。目前，常用的金纳米颗粒的制备方法有化学还原法、电化学还原法、气相沉积法等。其中，化学还原法由于制备方便，原料易得，耗能低等优点被广泛研究。化学还原法制备金纳米颗粒主要有如下两种：[0003]其一；采用巧樣酸根离子作为分散剂，利用氯金酸加热分解的特性制备水相分散的金纳米颗粒，该方法通过改变氯金酸浓度可W制备平均粒径约为20~60nm的金纳米颗粒，粒径的标准偏差为数十纳米[AmirT油;rizi,FatmaAyhan,化kanAyhan,GoldNanoparticleSynthesisandCharacterisation,HacettepeJ.Biol.&Chem.,2009,37(3),217-226]；[0004]其二；种子生长法，利用测氨化钢作为还原剂，在水相中将氯金酸还原为粒径小于lOnm的金纳米种子，然后将含有漠化十六烷基H甲倭（CTAB)的氯金酸水溶液作为生长液，用还原剂将金离子从+3价还原至0价，沉积在金纳米种子上形成金纳米颗粒，该方法通过改变金纳米种子和生长液的体积比可W制备平均粒径约为10~150nm，并且粒径的标准偏差为数十纳米的金纳米颗粒[MarekGrzelczak,JorgeP紅ez-Juste,PaulMulvaney曰ndLuisM.Liz_M曰rzdn,Sh曰pecontrolingoldn曰nop曰rticlesynthesis,Chem.Soc.Rev.，2008,37,1783-1791]，送两种方法制备的金纳米颗粒均为水相分散。[0005]但是，光伏、传感器等领域需要有机相可稳定分散的金纳米颗粒。目前，有机相分散的金纳米颗粒的制备方法主要为，先将巧樣酸根离子分散的金纳米颗粒通过分散剂置换法置换为长链烷基硫醇或者长链烷基胺，然后将金纳米颗粒相转移至有机相中[ShotaSekiguchi,KenichiNiikura,YasutakaMatsuo,andKuniharuLjiro,HydrophilicGoldNanoparticlesAdaptableforHydrophobicSolvents,Langmuir,2012,28,5503-5507,AshavaniKumar,AnitaSubhashSwami,MuraliSastry,ProcessForPhaseTransferofHy化ophobicNanoparticles,US20050165120A1]。送种方法仅适用于平均粒径小于20nm的金纳米颗粒。随着金纳米颗粒粒径的增大，金纳米颗粒聚集沉淀的倾向加大，制备稳定的金纳米颗粒有机相分散液的难度大大增加[LijunXu，GuobinHan，Jiawen化，YanHe,JiangaoPan,YongjunLi,andJiannanXiang,HydrophobicCoating-andSurfaceActiveSolvent-mediatedSelf-assemblyofChargedGoldandSilverNanoparticleatWater-airandWater-oilInte;rfaces,Phys.Qiem.Qiem.Phys.,2009,11,6490-6491]。[0006]近几年，聚合物作为分散剂的金纳米颗粒的制备也有报道，多为一步法、光还原法等。送些制备方法最大的缺陷为纳米颗粒形态大小不均一。[0007]综上所述，现有的金纳米颗粒制备方法的缺陷为：[0008](1)粒径大的金纳米颗粒不容易分散在有机溶液中；[0009](2)金纳米颗粒有机相分散液易聚集；[0010](3)-步法制备的金纳米颗粒，其粒径的标准偏差比较大；[0011](4)金纳米颗粒制备过程中容易形成棒状或者其他形状，且纳米颗粒形态不均一。【
发明内容】[0012]针对现有技术的上述不足，本发明提供一种水相和有机相中能够稳定分散的金纳米颗粒的制备方法。[0013]为此，本发明的技术方案如下：[0014]一种水相和有机相可分散的金纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括W下步骤：[0015]1)室温下，在水中，利用同时可溶于水和有机相的聚合物作为分散剂，用强还原剂还原氯金酸溶液，揽拌至溶液颜色由淡黄色变为淡粉色，制得金纳米种子的分散液；[0016]2)在水和醇类溶剂的混合液中，加入所述聚合物作为分散剂，加入弱还原剂还原氯金酸溶液，之后加入所述金纳米种子的分散液，揽拌至溶液颜色由淡黄色变为酒红色，制得金纳米颗粒的分散液；[0017]3)将步骤2)制得的金纳米颗粒的分散液离必分离，除去上层清液，加入有机溶液，分散后制得有机相分散的金纳米颗粒。[0018]优选的是，步骤3)中，在除去上层清液后，至少进行一次如下步骤；加入醇类溶剂进行分散、离必分离、除去上层清液。然后加入所需的有机溶液，分散后制得金纳米颗粒的有机相分散液。所述醇类溶剂优选为甲醇、己醇或己二醇。更优选的是，在步骤3)中，较佳的金纳米颗粒分散液与醇类溶液的体积比为10:1-1:10。更优选的是，在步骤3)中，较佳的金纳米颗粒分散液与有机溶液的体积比为10:1-1:10。[0019]在步骤1)中，所述的金纳米种子的粒径《lOnm。[0020]在步骤1)中，所述的强还原剂是含氨还原剂、含测还原剂或阱类还原剂，或者是上述强还原剂的水溶液，所述含氨还原剂优选为四氨铅裡或氨化锋；所述含测还原剂优选为测氨化钢或测氨化铅；所述阱类还原剂优选为水合阱。[0021]步骤1)和2)中所述的聚合物是聚甲基丙帰酸醋类、聚醇类、聚己帰化咯焼丽或聚合物表面活性剂类，所述聚甲基丙帰酸醋类优选为聚甲基丙帰酸甲醋、聚甲基丙帰酸己醋、聚甲基丙帰酸正了醋、聚甲基丙帰酸异了醋、聚甲基丙帰酸居己醋或聚甲基丙帰酸-2-居基己醋；所述聚醇类优选为聚己二醇、聚丙二醇；所述聚合物表面活性剂类优选为双酪A聚氧己帰離、脂肪醇聚氧己帰離、或聚丙二醇的环氧己焼加成物。[002引步骤1)中所述的水为去离子水；所述强还原剂的浓度优选为0.002~0.2mol/L;所述氯金酸水溶液的浓度为0.005-0.5mol/L;所述分散剂的浓度优选为0.5~30g/L。[0023]步骤1)中所述的氯金酸和强还原剂的摩尔比优选为1:3~1:18。[0024]步骤2)中所述的弱还原剂是有机金属化合物还原剂、有机酸还原剂、有机胺还原剂或醒类还原剂，或者是上述弱还原剂的水溶液，所述有机金属化合物还原剂优选为二茂铁；所述有机酸还原剂优选为抗坏血酸；[00巧]所述有机胺还原剂优选为盐酸居胺或己胺；所述醒类还原剂优选为葡萄糖。[0026]步骤2)中所述水为去离子水，所述去离子水与醇类溶剂的体积比为10:0-4:6。[0027]步骤2)中所述醇类溶剂为甲醇、己醇或己二醇。[0028]步骤2)中所述弱还原剂的浓度优选为7X103-0.2mol/L。[0029]步骤2)中在加入所述金纳米种子前，调节抑值至6-8。[0030]步骤2)中氯金酸溶液的浓度当前第1页1 2 3 4