一种具有光学活性银纳米粒子的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液相化学领域，具体涉及一种具有光学活性银纳米粒子的制备方法。
【背景技术】
[0002]金属纳米粒子以其独特的光学、电学、磁学、催化和化学反应性质成为许多基础研究和应用研究的关注对象。近年来，金属银纳米粒子的特异光学性质引起了人们极大的兴趣，研究表明吸附在金属纳米粒子表面的手性分子可以诱导粒子产生旋光性。手性纳米材料在手性识别、手性分离材料、手性传感器、手性光电功能器件、手性催化材料、新型隐身材料等领域具有广泛的应用。常用的制备纳米粒子的方法有化学还原法、相转移法、电化学法、超声化学法和光化学方法。与其它方法相比，液相法具有通用性强、设备简单、技术要求不高等优点，是目前实验室和工业上广泛采用的制备纳米粒子的方法之一。圆二色谱是一种特殊的吸收谱，它对手性分子的构象十分敏感。手性是物质的重要特征，它们是不能重叠的三维镜像对映异构体，虽然分子式完全相同，但其中原子或原子基团在空间的配置不同，互为镜像。手性分子都具有光学活性，即可利用圆二色谱仪测量试样，从而得到试样的手性特征。
[0003]随着纳米材料的快速发展，纳米材料的手性研究已成为人们关注的热点。尽管目前银纳米粒子的制备方法已经基本研究成熟，但对探索和优化手性银纳米粒子的制备方法和其手性相互作用机理、手性识别、手性本质和形成过程等仍然有待于进一步研究。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具有光学活性银纳米粒子的制备方法。
[0005]技术方案:为解决上述技术问题，本发明提供的一种具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其制备步骤包括:
a)配制一定浓度的生物小分子水溶液，加NaOH调节溶液的pH值后，加入一定量的硝酸银(硝酸银与有机手性小分子在溶液中成一定摩尔比)，形成混合溶液;b)向上述混合溶液中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)后将混合溶液过夜陈化;c)然后在冰水浴中新配制还原剂NaBH4溶液，在快速磁力搅拌下，逐滴滴加还原剂溶液，最终溶液的颜色变成稳定橙黄色，表明反应体系中有银纳米粒子生成。
[0006]进一步地，所述有机手性小分子溶液为肌苷、胞苷、腺苷或者L-肌肽溶液。
[0007]进一步地，所述有机手性小分子溶液的浓度为0.1?5 mmol.L_l。
[0008]进一步地，所述硝酸银溶液的浓度为0.2?5 mmol.L_l。
[0009]进一步地，所述混合溶液中生物小分子与Ag+摩尔比为10:1?1:4。
[0010]进一步地，所述NaOH调节溶液的pH值pH=7?1。
[0011]进一步地，所述PVP分子量Mw = 49000，PVP加入量为0~125 mg。
[0012]进一步地，所述NaBH4溶液为冰水浴中新配置的。
[0013]有益效果:本发明相对于现有技术而言:
本发明提供一种利用液相化学还原法制备具有光学活性(手性)的银纳米粒子的方法，具有光学活性(手性)的银纳米材料在手性催化、不对称分离、手性开关和手性识别等领域具有潜在的应用价值，因此研究开发这类材料具有非常重要的意义。本发明涉及到的制备过程简单，技术要求不高，成本低。采用去离子水作为溶剂，以硝酸银为原料，有机手性小分子作为稳定剂和手性诱导剂，硼氢化钠作为还原剂，通过简单混合，液相还原制备出了具有光学活性的银纳米粒子。
【附图说明】
[0014]图1制备的银纳米粒子的紫外-可见吸收光谱图。
[0015]图2肌苷体系制备的银纳米粒子的圆二色谱图。
[0016]图3是实施例4中胞苷体系制备的银纳米粒子的圆二色谱图。
[0017]图4是实施例5中腺苷体系制备的银纳米粒子的圆二色谱图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0019]实施例1:
具有光学活性银纳米粒子的制备方法，具体制备步骤为:取浓度为0.8 mmol.L—1的肌苷水溶液10 mL，加NaOH调节溶液的pH值为7。另取100 pL 20 mmol.L—1的硝酸银水溶液加入到肌苷水溶液，混合溶液中硝酸银的浓度为0.2 mmol.L—1，将混合溶液过夜陈化。将在冰水浴中新配制浓度为5 mmol.L—1 NaBH4,在快速磁力搅拌下，逐滴滴加到陈化后的混合溶液中。当溶液的颜色变成稳定的橙黄色，表明溶液中生成了银纳米粒子。如图1所示，是本实施例制备的银纳米粒子的紫外-可见吸收光谱图，制备的银纳米粒子在430 nm左右出现一吸收峰，归属为银纳米粒子表面等离子体共振吸收。图2是本实施例制备的银纳米粒子的圆二色谱图。银纳米粒子在413 nm出现一正的科顿效应(Cotton Effect)峰，在491 nm出现一负的科顿效应(Cotton Effect)峰，表现为负的親合子。表明该体系制备的银纳米粒子具有手性。
[0020]实施例2:
具有光学活性银纳米粒子的制备方法，具体制备步骤为:取浓度为0.1 mmol.L—1肌苷水溶液10 mL，加NaOH调节溶液的pH值为7。另取100 pL 20 mmol.L—1的硝酸银水溶液加入到肌苷水溶液，混合溶液中硝酸银的浓度为0.2 mmol.L—1，将混合溶液过夜陈化。将在冰水浴中新配制浓度为5 mmol.!/1 NaBH4,在快速磁力搅拌下，逐滴滴加到陈化后的混合溶液中。当溶液的颜色变成稳定的橙黄色，表明溶液中生成了银纳米粒子。
[0021]实施例3:
具有光学活性银纳米粒子的制备方法，具体制备步骤为:取浓度为0.1 mmol.L—1肌苷水溶液10 mL，加NaOH调节溶液的pH值为9.4。另取100 pL 20 mmol.L—1的硝酸银水溶液加入到肌苷水溶液，混合溶液中硝酸银的浓度为0.2 mmol.L—1，将混合溶液过夜陈化。将在冰水浴中新配制浓度为5 mmol.L—1 NaBH4,在快速磁力搅拌下，逐滴滴加到陈化后的混合溶液中。当溶液的颜色变成稳定的橙黄色，表明溶液中生成了银纳米粒子。
[0022]实施例4:
具有光学活性银纳米粒子的制备方法，具体制备步骤为:取浓度为0.2 mmol.L—1胞苷水溶液10 mL，向其中加入100 uL 20 mmol.L—1的硝酸银水溶液，混合溶液中硝酸银的浓度为0.2 mmol.L—1。向上述混合溶液中加入100 mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP，MW = 49000)将混合溶液过夜陈化。将在冰水浴中新配制的浓度为5 mmol.Γ1 NaBH4,在快速磁力搅拌下，逐滴滴加到陈化后的混合溶液中。当溶液的颜色变成稳定的橙黄色，表明溶液中生成了银纳米粒子。如图3所示，是本实施例制备的银纳米粒子的圆二色谱图，银纳米粒子在380 nm出现一负的科顿效应(Cotton Effect)峰，在442 nm出现一正的科顿效应(Cotton Effect)峰，表现为正的耦合子。表明该体系制备的银纳米粒子具有手性。
[0023]实施例5:
具有光学活性银纳米粒子的制备方法，具体制备步骤为:取浓度为0.4 mmol.L—1腺苷水溶液10 mL，向其中加入100 uL 20 mmol.L—1的硝酸银水溶液，混合溶液中硝酸银的浓度为0.2 mmol.L—1。将在冰水浴中新配制的浓度为5 mmol.L—1 NaBH4,在快速磁力搅拌下，逐滴滴加到陈化后的混合溶液中。当溶液的颜色变成稳定的橙黄色，表明溶液中生成了银纳米粒子。如图4所示，是本实施例制备的银纳米粒子的圆二色谱图，银纳米粒子在426 nm出现一正的科顿效应(Cotton Effect)峰，对应于银纳米粒子表面的等离子体共振吸收。表明该条件下制备的银纳米粒子具有较好的光学活性(手性)。
[0024]实施例6:
具有光学活性银纳米粒子的制备方法，具体制备步骤为:取浓度为0.2 mmol.L—1肌肽水溶液10 mL，向其中加入100 uL 20 mmol.L—1的硝酸银水溶液，混合溶液中硝酸银的浓度为0.2 mmol.L—1。向上述混合溶液中加入100 mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP，MW = 49000)将混合溶液过夜陈化。将在冰水浴中新配制的浓度为5 mmol.Γ1 NaBH4,在快速磁力搅拌下，逐滴滴加到陈化后的混合溶液中。当溶液的颜色变成稳定的橙黄色，表明溶液中生成了银纳米粒子。
[0025]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:其制备步骤包括: a)配制一定浓度的有机手性小分子水溶液，加NaOH调节溶液的pH值后，加入一定量的硝酸银溶液，形成混合溶液;b)向上述混合溶液中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮后将混合溶液过夜陈化;c)然后在冰水浴中新配制还原剂NaBH4溶液，在快速磁力搅拌下，逐滴滴加还原剂溶液，最终溶液的颜色变成稳定橙黄色，表明反应体系中有银纳米粒子生成。2.根据权利要求1所述的具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:所述有机手性小分子溶液为肌苷、胞苷、腺苷或者L-肌肽溶液。3.根据权利要求2所述的具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:所述有机手性小分子溶液的浓度为0.1?5 mmol.L_l。4.根据权利要求1所述的具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:所述硝酸银溶液的浓度为0.2?5 mmol.L-105.根据权利要求2所述的具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:所述混合溶液中生物小分子与Ag+摩尔比为10:1?1: 4。6.根据权利要求2所述的具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:所述NaOH调节溶液的pH值pH=7?10。7.根据权利要求2所述的具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:所述PVP分子量 Mw = 49000，。8.根据权利要求2所述的具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:所述PVP加入量为O?125 mg ο9.根据权利要求2所述的具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其特征在于:所述NaBH4溶液的浓度为3.0?30 mmol.L_1，为冰水浴中新配置的。
【专利摘要】本发明公开了一种具有光学活性银纳米粒子的制备方法，其制备步骤包括：a)配制一定浓度的生物小分子水溶液，加NaOH调节溶液的pH值后，加入一定量的硝酸银（硝酸银与有机手性小分子在溶液中成一定摩尔比），形成混合溶液；b)向上述混合溶液中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）后将混合溶液过夜陈化；c)然后在冰水浴中新配制还原剂NaBH4溶液，在快速磁力搅拌下，逐滴滴加还原剂溶液，最终溶液的颜色变成稳定橙黄色，表明反应体系中有银纳米粒子生成。本发明对纳米材料的手性研究，特别是对手性银纳米材料的研究，对构建新型手性纳米传感器、分离材料、光电功能器件有着重要意义。
【IPC分类】B22F9/24, B82Y40/00
【公开号】CN105618783
【申请号】CN201610009837
【发明人】王静, 周伟, 罗秦, 费扬扬, 文梦婷
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月7日