一种富勒烯纳米金材料的制备方法与流程

1.本发明涉及护肤品领域，具体涉及一种富勒烯纳米金材料的制备方法。


背景技术：

2.人体皮肤的自由基(活性氧)是引发皱纹、暗沉、色斑、干燥等各类肌肤问题的导火线，富勒烯是目前解决肌肤自由基问题最有效的成分，具有超强的吸收并消除自由基的能力，能像海绵吸水一般吸收并消除自由基，从而切断肌肤问题的源头，重新唤回年轻的健康素颜，并提高肌肤的自身抵抗力，富勒烯颠覆了自由基革命，抗氧化能力是维他命c的172倍！富勒烯对皮肤的作用主要有抗衰老、美白祛斑、收缩毛孔、抑制痤疮、祛除皱纹、镭射光疗术后保养等，在化妆品领域，富勒烯则是高端抗衰老的原料，它能够很好的清除自由基，具有极强的抗氧化能力，起到活化皮肤细胞，预防肌肤衰亡的作用。
3.纳米金指金的微小颗粒，直径为1到100nm，具有高电子密度、介电特性和催化作用，能在不影响生物活性的前提下与多种生物大分子结合。各种不同粒径的纳米金，其颜色依直径大小而呈红色至紫色，对人的皮肤作用主要包括：纳米金粒活化纤维细胞，可以唤醒沉睡细胞，强化胶原与纤维的紧密度，修补疤痕、扶平皱纹、紧实肌肤，提高细胞组织活化，抗氧化及抗衰老，令肌肤自发性的展现韵律性规则的收缩；通过按摩纳米金颗粒可以全面渗入皮肤真皮层，让肌肤保水能力倍增，产生更多的胶原蛋白对抗自由基，防止皮肤老化，使面部皮肤细纹减少，皮肤变得饱满紧实，充满弹性，从细胞到肌肤整个活化起来。
4.目前通过在富勒烯中添加其它官能团或元素，进行材料复合的方法，增加了其生物毒性,合成复杂,难以达到大规模工业化生产要求，故需提高其制备工艺和所添加材料的功能性、应用性。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述问题，提供一种简单合成富勒烯纳米金材料的方法，使富勒烯与纳米金直接反应，通过纳米金的添加可以提高富勒烯材料的功能性。
6.为了实现上述目的，进行富勒烯纳米金材料的制备，具体方法为：
7.先制备胶体金溶液；
8.再与富勒烯的有机溶液混合，进行超声、离心、旋蒸、萃取；
9.对反应初产物进行精制时选用水和醇类对其进行溶解再沉淀法，水为富勒烯纳米金的良性溶剂，而醇类为沉淀剂。
10.其具体步骤为：
11.step1:胶体金溶液的制备方法为化学还原法，基本的原理是向一定浓度的金溶液内加入一定量的还原剂使金离子变成金原子；
12.具体制作方法为：
13.(1)取氯化金粉末，加蒸馏水或去离子水配成0.01％的haucl4水溶液；
14.其中，需先配制浓度为1～2％的haucl4水溶液的，是将氯化金先溶解于双蒸水配制而成，氯化金与双蒸水的质量比为1:(51～99)；
15.接着将haucl4溶液与蒸馏水或去离子水进行混合，其体积比为＝1:(90～100)，最终配制溶液的浓度为0.01％；
16.(2)向haucl4水溶液加入一定量的碳酸盐将ph值进行调整；
17.其中所选碳酸盐一般为k2co3或na2co3，浓度为0.1～0.3mol/l,调至ph值为7～7.2；
18.(3)将混合溶液进行加热沸腾；
19.(4)向沸腾的混合溶液中，加入一定量的还原性水溶液，进行振荡混合；
20.其中，采用还原剂有：白磷、过氧化氢、硼氢化钠、抗坏血酸、柠檬酸钠、鞣酸等，根据还原剂类型以及还原作用的强弱，可以制备粒径不等的胶体金，优选柠檬酸钠和白磷(na3c6h5o7
·
2h2o)；
21.其中加入15～20％白磷的饱和乙醚溶液，或柠檬酸钠水溶液浓度为1～2％，其中加入量为沸腾混合溶液体积的0.5～2％；
22.进一步地，振荡时间为15～30min；
23.进一步地，振荡过程中继续加热沸腾；
24.进一步地，最终溶液颜色为橙红色，所制备胶体金颗粒直径为5～20nm；
25.(5)冷却至室温，添加蒸馏水或去离子水恢复至原体积。
26.step2:富勒烯有机溶剂的制备：称取一定质量的富勒烯溶于有机溶剂中；
27.进一步地，富勒烯粒径一般选择小于200nm,小粒径使制备的水溶性衍生物更易被吸收；
28.进一步地，所述有机溶剂可以选择常用的用于溶解富勒烯的有机溶剂，例如，甲苯、四氯化碳等。所述有机溶剂的用量只要能保证富勒烯被完全浸没即可，例如，富勒烯与甲苯的质量比可以为1：0.5～1；
29.step3:称取一定质量的纳米金溶液与富勒烯的有机溶剂进行混合，超声分散、磁力搅拌和离心分层；
30.进一步地，富勒烯的有机溶剂与纳米金溶液的体积比(2～5)：1；
31.进一步地，所述超声分散的频率可以为100～150次/分钟，直至所述容器的表面没有富勒烯附着并且所述容器中的溶液不分层，一般分散时间为1～2h，磁力搅拌：5～10h；
32.进一步地，进行离心分层，直至上层溶液的ph为6.5～7.5；
33.进一步地，当上层溶液的ph为6.5～7.5时，体系中的有机溶剂和分散剂基本被去除干净。离心次数可以为2～4次，离心速率可以为6000～7500rpm，每次离心的时间可以为5～10min，每次离心时所加的去离子水与离心前所述分散溶液的体积比可以为1/3～1/2:1；
34.step4:分层后上层有机相近无色,下层水醇混合相棕黑色,用分液漏斗分出水醇混合相；
35.step5:用萃取剂萃取水醇混合相中微量的c60；
36.进一步地，萃取剂可以选择甲苯、二甲苯、氯苯、丙酮，优选地，甲苯；
37.进一步地，萃取次数2～4次；
38.进一步地，萃取剂与水醇混合相的体积配比一般为(8～5):1；
39.step6:用旋转蒸发仪减压除去溶剂得粘稠固体；
40.进一步地，旋转蒸发得到的固体与水的质量比可以为0.5～1:10；
41.进一步地，所述旋转蒸发的温度为50～100℃，还任选地为60～80℃，该温度既可以保证旋转蒸发的效率，又不会改变富勒烯衍生物的性能，旋转速度可以为100～200r/min；
42.step7:旋蒸后固体加一定量去离子水使固体完全溶解,再加入一定量的无水乙醇或二氯甲烷,进行振荡。
43.进一步地，加入去离子水量使固体完全溶解为止，一般加入去离子水与无水乙醇或二氯甲烷的体积比为1:(10～15)；
44.step8:将沉淀进行过滤,并用无水乙醇再洗2～4遍,干燥得固体粉末，即为富勒烯纳米金材料；
45.所述干燥的条件可以包括：温度为20～30℃，时间为3～5小时。例如，温度为22～25℃；时间4～5小时。
46.本发明实施例的富勒烯纳米金材料的合成方法，合成方法简单，不需要进行复杂的化学修饰，将富勒烯与金纳米离子进行分散连接，具有修补疤痕、扶平皱纹、紧实肌肤，提高细胞组织活化，抗氧化及抗衰老功效，该试剂可以广泛应用于护肤品领域。
附图说明
47.图1为本发明制作流程。
具体实施方式
48.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
49.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
50.实施例
51.以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但并不因此限制本发明。以下实施例中，如无特别说明，所用的方法均为本领域的常规方法，所用的试剂均可通过商购获得。
52.实施例1
53.本实施例的富勒烯纳米金材料的合成方法包括：
54.s1：胶体金溶液的制备：
55.取氯化金粉末，加双蒸水配制1％的haucl4水溶液，haucl4水溶液加蒸馏水或去离子水配成0.01％的haucl4水溶液，其中haucl4溶液与蒸馏水或去离子水体积比为＝1:99；
56.haucl4水溶液加入0.2mol/l的k2co3调至ph值至7.1；
57.将混合溶液进行加热沸腾；
58.向沸腾的混合溶液中，加入15％白磷的饱和乙醚溶液，其中加入量为沸腾混合溶
液体积的0.5％，振荡时间为20min，最终溶液颜色为橙红色；
59.冷却至室温，添加蒸馏水或去离子水恢复至原体积；
60.s2：富勒烯有机溶剂的制备：称取一定质量的富勒烯溶于有机溶剂甲苯中，进行超声分散，富勒烯与甲苯的质量比可以为1:0.5，超声分散的频率可以为100次/分钟，分散时间1h；
61.s3：将s2中富勒烯有机溶液慢慢滴加入胶体金溶液s1中，富勒烯有机溶液与胶体金溶液的配制体积比为3：1超声分散10h后，进行离心分层，离心次数可以为2次，离心速率可以为6000rpm，每次离心的时间可以为10min，每次离心时所加的去离子水与离心前所述分散溶液的体积比可以为1/3:1直至上层溶液的ph为7～7.5；
62.s4：分层后上层有机相近无色,下层水醇混合相,用分液漏斗分出水醇混合相；
63.s5：用甲苯萃取剂萃取水醇混合相中微量的c60，萃取剂与水醇混合相的体积配比一般为8:1，萃取2次；
64.s6：用旋转蒸发仪减压除去溶剂得粘稠固体，旋转蒸发的温度为60℃，旋转速度可以为100r/min，得到的粘稠固体与液体的质量比约为0.5:2；
65.s7：旋蒸后固体加一定量去离子水使固体完全溶解,再加入一定量的无水乙醇,加入去离子水与无水乙醇的体积比为1:10，振荡得沙状沉淀。
66.s8：将沉淀进行过滤,并用无水乙醇再洗2～4遍,干燥，干燥的条件为：温度为25℃，氮气环境，时间为4小时，得到的固体粉末即为富勒烯纳米金材料。
67.实施例2
68.本实施例的富勒烯氨基酸衍生物合成方法包括：
69.s1：胶体金溶液的制备：
70.取氯化金粉末，加双蒸水配制1％的haucl4水溶液，haucl4水溶液加蒸馏水或去离子水配成0.01％的haucl4水溶液，其中haucl4溶液与蒸馏水或去离子水体积比为＝1:99；
71.haucl4水溶液加入0.2mol/l的k2co3调至ph值至7.1；
72.将混合溶液进行加热沸腾；
73.向沸腾的混合溶液中，加入20％白磷的饱和乙醚溶液，其中加入量为沸腾混合溶液体积的0.5％，振荡时间为20min，最终溶液颜色为橙红色；
74.冷却至室温，添加蒸馏水或去离子水恢复至原体积；
75.s2：富勒烯有机溶剂的制备：称取一定质量的富勒烯溶于有机溶剂甲苯中，进行超声分散，富勒烯与甲苯的质量比可以为1:0.8，超声分散的频率可以为100次/分钟，分散时间1h；
76.s3：将s2中富勒烯有机溶液慢慢滴加入胶体金溶液s1中，富勒烯有机溶液与胶体金溶液的配制体积比为3：1超声分散10h后，进行离心分层，离心次数可以为2次，离心速率可以为6000rpm，每次离心的时间可以为10min，每次离心时所加的去离子水与离心前所述分散溶液的体积比可以为1/3:1直至上层溶液的ph为7～7.5；
77.s4：分层后上层有机相近无色,下层水醇混合相,用分液漏斗分出水醇混合相；
78.s5：用甲苯萃取剂萃取水醇混合相中微量的c60，萃取剂与水醇混合相的体积配比一般为7:1，萃取2次；
79.s6：用旋转蒸发仪减压除去溶剂得粘稠固体，旋转蒸发的温度为70℃，旋转速度可
以为100r/min，得到的粘稠固体与液体的质量比约为1:10；
80.s7：旋蒸后固体加一定量去离子水使固体完全溶解,再加入一定量的无水乙醇,加入去离子水与无水乙醇的体积比为1:10，振荡得沙状沉淀。
81.s8：将沉淀进行过滤，并用无水乙醇再洗2遍，干燥，干燥的条件为：温度为25℃，氮气环境，时间为4小时，得到的固体粉末即为富勒烯纳米金材料。
82.实施例3
83.本实施例的富勒烯氨基酸衍生物合成方法包括：
84.s1：胶体金溶液的制备：
85.取氯化金粉末，加双蒸水配制1％的haucl4水溶液，haucl4水溶液加蒸馏水或去离子水配成0.01％的haucl4水溶液，其中haucl4溶液与蒸馏水或去离子水体积比为＝1:99；
86.haucl4水溶液加入0.2mol/l的k2co3调至ph值至7.1；
87.将混合溶液进行加热沸腾；
88.向沸腾的混合溶液中，加入15％白磷的饱和乙醚溶液，其中加入量为沸腾混合溶液体积的0.5％，振荡时间为20min，最终溶液颜色为橙红色；
89.冷却至室温，添加蒸馏水或去离子水恢复至原体积；
90.s2：富勒烯有机溶剂的制备：称取一定质量的富勒烯溶于有机溶剂甲苯中，进行超声分散，富勒烯与甲苯的质量比可以为1:1，超声分散的频率可以为150次/分钟，分散时间2h；
91.s3：将s2中富勒烯有机溶液慢慢滴加入胶体金溶液s1中，富勒烯有机溶液与胶体金溶液的配制体积比为5：1超声分散15h后，进行离心分层，离心次数可以为3次，离心速率可以为6500rpm，每次离心的时间可以为10min，每次离心时所加的去离子水与离心前所述分散溶液的体积比可以为1/2:1直至上层溶液的ph为7～7.5；
92.s4：分层后上层有机相近无色,下层水醇混合相棕黑色,用分液漏斗分出水醇混合相；
93.s5：用甲苯萃取剂萃取水醇混合相中微量的c60，萃取剂与水醇混合相的体积配比一般为8:1，萃取4次；
94.s6：用旋转蒸发仪减压除去溶剂得粘稠固体，旋转蒸发的温度为80℃，旋转速度可以为200r/min，得到的粘稠固体与液体的质量比约为0.5:10；
95.s7：旋蒸后固体加一定量去离子水使固体完全溶解,再加入一定量的无水乙醇,加入去离子水与无水乙醇的体积比为1:10，振荡得沙状沉淀。
96.s8：将沉淀进行过滤，并用无水乙醇再洗3遍，干燥，干燥的条件为：温度为30℃，氮气环境，时间为5小时，得到的固体粉末即为富勒烯纳米金材料。
97.实施例4
98.本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤s2中富勒烯有机溶液将甲苯改为四氯化碳，进行超声分散，富勒烯与四氯化碳的质量比可以为1:1。
99.实施例5
100.本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤s1还原剂改为加入1％柠檬酸钠水溶液，其中加入量为沸腾混合溶液体积的2％，振荡时间为30min，最终溶液颜色为橙红色。
101.实施例6
102.本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤s8中沉淀进行过滤后无水乙醇清洗次数改为4遍。
103.对比例1
104.除了不加入胶体金之外，按照与实施例1相同的方法制备富勒烯制剂。
105.对比例1
106.除了不加入富勒烯之外，按照与实施例1相同的方法制备纳米金制剂。
107.性能测试
108.紫外吸收波长区间
109.表1
[0110][0111][0112]
从表1可以看出，与对比例相比，本发明实施例的富勒烯纳米金紫外吸收光谱范围扩大，融合了富勒烯和纳米金材料的吸收光谱范围，扩大到300～700nm，涵盖了大部分紫外光；
[0113]
而且吸收度相比较单一的富勒烯和纳米金材料有显著提高，分别从0.4～0.5提高到0.7～0.8；
[0114]
该富勒烯和纳米金材料的制备增加了其应用于护肤品对紫外线的抵御能力。