专利名称：双亲性银纳米粒子的光化学制备方法
技术领域：
本发明涉及一种双亲性银纳米粒子的光化学制备方法，属于光化学技术领域。
背景技术：
金属纳米粒子由于其独特的物理化学性质和在生物传感器、光电子纳米器 件以及异相催化剂等方面的潜在应用而受到了广泛的关注。其中，银纳米粒子 在纳米传感器、光电子器件、纳米涂层材料、纳米催化等领域有着巨大的应用 前景。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。许多制备方法需要用到巯基化合物、树枝状聚合物、胺 类化合物等作为纳米粒子的稳定剂，得到的银纳米粒子由于表面包覆较多的长 链硫醇或者长链胺而大大减低了其在日常生活领域的安全性。而且这些方法大 多需要使用大量的有机溶剂，对环境造成了不同程度的污染，后处理过程也比 较麻烦。相比较而言，光化学方法是一种相对简单的制备金属纳米粒子的方法， 该方法具有高反应活性、粒子形貌可控等优点(Marin, M. L.; McGilvray， K. L.; Scaiano, J. C. J颠C/z缀5"oc" 2008,风16572—16584)，但是常用的光化学方 法一般也都需要大量的有机溶剂和稳定剂，给环境造成了污染，同时大量稳定 剂的存在对金属纳米粒子的物理化学性质有比较大的影响，也不利于发挥金属 纳米粒子的独特性能，同时相对复杂的后处理也限制了光化学方法的发展。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种双亲性银纳米粒子的光 化学制备方法，具有可控、环保等优点，使得大量制备银纳米粒子成为可能。
为实现上述目的，本发明采用双亲性光引发剂APMK作为还原剂和稳定剂， 以硝酸银为原料，将APMK和硝酸银溶于水中，在紫外光照射下制备银纳米粒子。
本发明中银纳米粒子的具体制备方法如下
首先将双亲性高分子米嗤酮光引发剂APMK在水中完全溶解，然后加入硝 酸银进行混合，使得混合溶液中APMK的浓度为0.1-100 mmol/L，硝酸银的浓 度为0.1-100 mmol/L。然后将混合溶液放在波长为365 nm，光强为l-20mW/cm2 的紫外灯下照射20 —500min，得到银纳米粒子溶液。将银纳米粒子溶液调至 pH8-10，然后升温至40-50 °C，离心，水洗，乙醇冲洗，自然晾干，得到双亲性 银纳米粒子。
本发明中使用的双亲性光引发剂APMK，其重复结构单元如下 /=\ o
<formula>formula see original document page 4</formula>
其中n=l-200; m=3-20; X为二元叔胺基团，选自
<formula>formula see original document page 4</formula>
其中y=l-18; !^为含有l-3个碳原子的垸基。
本发明采用水作溶剂，利用少量的光引发剂APMK作还原剂和稳定剂，通 过简单的混合，在紫外光照射下即可获得粒径分布比较均匀的银纳米粒子胶体 溶液，后处理过程简单，整个过程无有毒物质产生，同时也解决了使用有机溶 剂污染环境的问题，是一种符合环保的合成方法。由于所使用的光引发剂具有 双亲性，制备出的银纳米粒子因表面包覆有APMK也具有双亲性的特征，可以 溶于多种极性和非极性溶剂。
具体实施例方式
以下通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述。以下实施例不构成对本发明的限定。 实施例l
将0.084 g (0.04 mmol) APMK溶解到20 ml水中，然后加入0.034g (0.2 mmol) 硝酸银，配制成APMK浓度为2 mmol/L，硝酸银浓度为10 mmol/L的混合溶液， 然后将混合溶液放在波长为365 nm，光强为2 mW/cm2的紫外灯下照射20 min， 得到银纳米粒子溶液。将银纳米粒子溶液调至pH8-10，然后升温至40-50 °C， 离心，水洗，乙醇冲洗，自然晾干，得到平均粒径为20 nm的双亲性银纳米粒 子。
实施例2
将0.084 g (0.04 mmol) APMK溶解到20 ml水中，然后加入0.0034 g (0.02 mmol)硝酸银，配制成APMK浓度为2 mmol/L，硝酸银浓度为1 mmol/L的混合 溶液，然后将混合溶液放在波长为365 nm，光强为2 mW/cm2的紫外灯下照射 120 min，得到银纳米粒子溶液。将银纳米粒子溶液调至pH8-10,然后升温至40-50 °C，离心，水洗，乙醇冲洗，自然晾干，得到平均粒径为20 nm的双亲性银纳 米粒子。 实施例3
将0.126 g (0.06 mmol) APMK溶解到20 ml水中，然后加入0.0034 g (0.02 mmol)硝酸银，配制成APMK浓度为3 mmol/L，硝酸银浓度为1 mmol/L的混合 溶液，然后将混合溶液放在波长为365 nm，光强为2 mW/cm2的紫外灯下照射3 小时，得到银纳米粒子溶液。将银纳米粒子溶液调至pH8-10，然后升温至40-50 °C，离心，水洗，乙醇冲洗，自然晾干，得到平均粒径为20 nm的双亲性银纳 米粒子。 实施例4
将0.042 g (0.02 mmol) APMK溶解到20 ml水中，然后加入0.0034 g (0.2 mmol)硝酸银，配制成APMK浓度1 mmol/L，硝酸银浓度为1 mmol/L的混合溶 液，然后将混合溶液放在波长为365 nm，光强为2 mW/cm2的紫外灯下照射5小 时，得到银纳米粒子溶液。将银纳米粒子溶液调至pH8-10，然后升温至40-50 °C，离心，水洗，乙醇冲洗，自然晾干，得到平均粒径为20 nm的双亲性银纳米粒 子。
实施例5
将0.0126 g (0.006匪ol) APMK溶解到20 ml水中，然后加入0.0102 g (0.06 腿ol)硝酸银，配制成APMK浓度为0.3纖ol/L，硝酸银浓度为3謹oI/L的混 合溶液，然后将混合溶液放在波长为365 nm，光强为2 mW/cm2的紫外灯下照 射8小时，得到银纳米粒子溶液。将银纳米粒子溶液调至pH8-10，然后升温至 40-50 °C，离心，水洗，乙醇冲洗，自然晾干，得到平均粒径为25 nm的双亲性 银纳米粒子。
权利要求
1、一种双亲性银纳米粒子的光化学制备方法，其特征在于首先将双亲性高分子米嗤酮光引发剂在水中完全溶解，然后加入硝酸银进行混合，混合溶液中双亲性高分子米嗤酮光引发剂的浓度为0.1-10mmol/L，硝酸银的浓度为0.1-100mmol/L；然后将混合溶液放在波长为365nm，光强为1-20mW/cm2的紫外灯下，照射20-500min，得到银纳米粒子溶液；将银纳米粒子溶液调至pH8-10，然后升温至40-50℃，离心，水洗，乙醇冲洗，自然晾干，得到双亲性银纳米粒子；所述的双亲性高分子米嗤酮光引发剂，其重复结构单元如下其中n＝1-200；m＝3-20；X为二元叔胺基团，选自其中y＝1-18；R1为含有1-3个碳原子的烷基。
1、 一种双亲性银纳米粒子的光化学制备方法，其特征在于首先将双亲性高分子米嗤酮光引发剂在水中完全溶解，然后加入硝酸银进行混合，混合溶液中双亲性高分子米嗤酮光引发剂的浓度为0.1-10 mmol/L，硝酸银的浓度为0.1-100 mmol/L;然后将混合溶液放在波长为365 nm，光强为1-20mW/ci^的紫外灯下，照射20-500 min，得到银纳米粒子溶液；将银纳米粒子溶液调至pH8-10，然后升温至40-50 。C，离心，水洗，乙醇冲洗，自然晾干，得到双亲性银纳米粒子；所述的双亲性高分子米嗤酮光引发剂，其重复结构单元如下/^\f/=\ h2 h h2 Z h2 h2、 h2 h h2-X~<\ /)~"""^(\ />~X—C -C-C ~fO—C -C —O-C —C_C VJ^ 7m 6H其中n=l-200; m=3-20; X为二元叔胺基团，选自
全文摘要
本发明公开了一种双亲性银纳米粒子的光化学制备方法。采用水作溶剂，双亲性高分子米嗤酮光引发剂作为还原剂和稳定剂，以硝酸银为原料，通过简单的混合，在紫外光照射下形成粒径分布比较均匀的银纳米粒子。本发明得到的银纳米粒子具有双亲性，可以溶于多种极性和非极性溶剂。整个制备过程简单，环保。
文档编号B22F9/30GK101670441SQ20091019719
公开日2010年3月17日 申请日期2009年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者睿 刘, 杰 印, 姜学松, 温延娜 申请人:上海交通大学;上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司