利用棉铃虫核型多角体蛋白制备钯铜合金纳米线的方法
【专利摘要】一种利用棉铃虫核型多角体蛋白制备钯铜合金纳米线的方法，其主要是取棉铃虫多角体蛋白冻干粉，配制成浓度为0.001～0.01mg/mL的多角体蛋白溶液；在多角体蛋白溶液中加入Pd原子和Cu原子比为1～4：1～4的Na2PdCl4和CuCl2混合溶液，通氮气5～30min除去溶液中的氧气，室温下，向上述溶液中加入硼氢化钠进行还原，还原剂与前驱体混合溶液的摩尔比为1：2～1：4，即可得到具有网络结构的钯铜合金纳米线。本发明工艺简单、操作过程迅速、原料廉价易得、绿色环保，且易实现工业化生产，所制得的网络状钯铜合金纳米线形貌均一、结构稳定、分散性良好，且能承受超速离心处理和超声处理。
【专利说明】
利用棉铃虫核型多角体蛋白制备钯铜合金纳米线的方法
技术领域
[0001]本发明涉及贵金属纳米材料的制备领域，具体涉及一种钯铜合金纳米线的制备方法。
【背景技术】
[0002]纳米材料尺寸接近电子的相干长度，因为强相干作用使得其性质发生很大的变化，且其具有很大的比表面积，所以在熔点，光学，磁学，电学，导热，催化等方面具有特殊性能，往往不同于其在较大尺寸时的性质，其物理和化学等方面的性质，既不同于分子原子等微观状态的性质，也不同于宏观物质的性质。贵金属纳米材料由于其特殊的应用价值，一直都是纳米材料领域研究的热门方向。然而由于贵金属都是稀缺资源，价格非常昂贵，并不适用于大规模的生产应用，因而寻找一种既能保持或者提高贵金属纳米材料的应用价值，又能降低贵金属纳米材料的成本的新材料已经成为当前贵金属纳米材料领域研究的热门。
[0003]目前，钯铜纳米材料的制备方法有多种，主要包括光化学法、电化学法、水热法、高能球磨法和溶胶凝胶法等。上述制备方法工艺复杂，需要很高的反应温度或者压力，反应条件剧烈，对设备要求较高，制备过程复杂多变，使得制备钯铜纳米材料的成本较高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种制备条件温和、工艺简单、产率高、可重复、成本低廉、无污染的利用棉铃虫多角体蛋白制备钯铜合金纳米线的方法。本发明主要是利用棉铃虫多角体蛋白中的某些蛋白质多肽充当保护剂、调控剂和引导剂，制备具有网络结构的钯铜合金纳米线。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006](I)取棉铃虫多角体蛋白冻干粉，配制成浓度为0.001?0.0 lmg/mL的多角体蛋白溶液；
[0007](2)按照蛋白溶液与前驱体混合溶液体积比I?5:1向步骤(I)的蛋白溶液中加入摩尔浓度为5?15mM的Na2PdCl4和CuCl2前驱体混合溶液，混合均匀;其中前驱体混合溶液中Pd原子和Cu原子比为I?4:1?4;
[0008](3)向步骤(2)的混合溶液中通入超纯氮气5?30min ；
[0009](4)室温下，向步骤(3)的溶液中加入现配制的浓度为5?20mM硼氢化钠进行还原，硼氢化钠与前驱体混合溶液的摩尔比为I?4:1?2，溶液由淡黄色迅速变成黑色，制得网络结构钯铜合金纳米线。
[0010]本发明与现有技术相比有如下优点:
[0011]1、棉铃虫多角体蛋白作保护剂/调控剂/引导剂，棉铃虫病毒原粉廉价易得，具有很高的生物相容性，不会产生生物毒性，对环境安全无害。
[0012]2、操作过程迅速简单，反应条件温和，产率高，成本低，环保高效。
[0013]3、所制备的钯铜合金纳米线网络形貌均一可控、结构稳定、分散性良好，并且能够承受超速离心处理和超声处理。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例1获得的钯铜合金纳米的TEM图。
[0015]图2为本发明实施例1获得的钯铜合金纳米的大倍数TEM图。
[0016]图3为本发明实施例2获得的钯铜纳米线的TEM图。
[0017]图4为本发明实施例2获得的钯铜纳米线的EDS图。
[0018]图5为本发明实施例3获得的钯铜纳米线的TEM图。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020](I)取0.05mg棉铃虫多角体蛋白冻干粉用5mL冷的超纯水进行分散(所用超纯水均由英国海威考姆勃市威望迪纯净水系统有限公司生产的PL5124-PALL型号超纯水仪器制备的)，得到浓度为0.01mg/mL的多角体蛋白溶液。
[0021 ] (2)将4mL浓度为5mM Na2PdCl4溶液和ImL浓度为5mM的CuCl2溶液混合均匀，得到Pd和Cu原子比为4:1的前驱体混合溶液。取上述前驱体混合溶液500yL放入1mL离心管中，加入500yL步骤(I)所得的多角体蛋白溶液，充分混合均匀。
[0022 ] (3)向步骤(2)所得混合溶液中通入超纯氮气5min;
[0023](4)向步骤(3)所得混合溶液中加入现配制的浓度为5mM的NaBH4溶液250yL进行还原，硼氢化钠与前驱体混合溶液的摩尔比为1:2，溶液由淡黄色迅速变成黑色，制得钯铜合金纳米线。
[0024]如图1所示，得到的网络状纳米结构的直径为40?50nm;如图2所示，在高倍数下观察，该纳米结构是由钯铜合金纳米粒子吸附在蛋白模板上形成的网络状纳米粒子链。
[0025]实施例2
[0026](I)取0.05mg棉铃虫多角体蛋白冻干粉用1mL冷的超纯水进行分散，得到浓度为
0.005mg/ mL的多角体蛋白溶液。
[0027](2)将2mL浓度为1mM Na2PdCl4溶液和2mL浓度为1mM的CuCl2溶液混合均匀，得到Pd和Cu原子比为1:1的前驱体混合溶液。取上述前驱体混合溶液300yL放入1mL离心管中，加入900yL步骤(I)所得的多角体蛋白溶液，充分混合均匀。
[0028](3)向步骤(2)所得混合溶液中通入超纯氮气I Omin;
[0029](4)向步骤(3)所得混合溶液中加入浓度为1mM现配的NaBH4溶液600yL进行还原，硼氢化钠与前驱体混合溶液的摩尔比为2:1，溶液由淡黄色迅速变成黑色，制得钯铜合金纳米线。
[0030]如图3所示，可以看出所制得的钯铜纳米线的直径为4?5nm，且形貌均一、分散性良好。
[0031]如图4所示，能谱中出现Pd、Cu、Mo、Al、C五种元素，其中Al元素来自测试用的样品杆，Mo元素和C元素为超薄钼网上的元素，除此之外仅有Pd和Cu两种元素，说明钯铜合金纳米线中仅含有Pd和Cu两种元素不含其它杂质。
[0032]实施例3
[0033](I)取0.0lmg棉铃虫多角体蛋白冻干粉用1mL冷的超纯水进行分散，得到浓度为
0.001mg/mL的多角体蛋白溶液。
[0034](2)将ImL浓度为15mM Na2PdCl4溶液和4mL浓度为15mM的CuCl2溶液混合均匀，得到Pd和Cu原子比为1:4的前驱体混合溶液。取上述混合溶液10yL放入1mL离心管中，加入500yL步骤(I)所得的多角体蛋白溶液，充分混合均匀。
[0035](3)向步骤(2)所得混合溶液中通入超纯氮气30min;
[0036](4)向步骤(3)所得混合溶液中加入现配制的浓度为20mM的NaBH4溶液300yL进行还原，硼氢化钠与前驱体混合溶液的摩尔比为4: I，溶液由淡黄色迅速变成黑色，制得钯铜合金纳米线。
[0037]如图5所示，可以看出所制得的网络状结构的钯铜纳米线的直径10?15nm，且形貌均一。
【主权项】
1.一种利用棉铃虫多角体蛋白制备钯铜合金纳米线的方法，其特征在于: (1)取棉铃虫多角体蛋白冻干粉，配制成浓度为0.0OI?0.0 lmg/mL的多角体蛋白溶液； (2)按照蛋白溶液与前驱体混合溶液体积比I?5:1向步骤(I)的蛋白溶液中加入摩尔浓度为5?15mM的Na2PdCl4和CuCl2前驱体混合溶液，混合均匀；其中前驱体混合溶液中Pd原子和Cu原子比为I?4:1?4; (3)向步骤(2)的混合溶液中通入超纯氮气5?30min； (4)室温下，向步骤(3)的溶液中加入现配制的浓度为5?20mM硼氢化钠进行还原，硼氢化钠与前驱体混合溶液的摩尔比为I?4:1?2，溶液由淡黄色迅速变成黑色，制得网络结构钯铜合金纳米线。
【文档编号】B82Y40/00GK105855563SQ201610235156
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】陈蓉娜, 孙暮雪, 庞桂桂, 高发明
【申请人】燕山大学