专利名称：一种水溶性荧光银纳米簇的制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及水溶性荧光银纳米簇的制法。
背景技术：
当纳米颗粒的尺寸小于或者接近电子的费米波长的时候，将呈现一些特异的性 质，比如金和银纳米簇可以在紫外激发下呈现出荧光性质，这些水溶性荧光纳米簇在诸 如催化、离子检测和光学成像等领域都有着广泛的应用。鉴于以上原因，最近水溶性荧 光银纳米簇得到了人们广泛的关注[参见(a)Z.ffu, Ε. Lanni, W. Chen, Μ. Ε. Bier, D. Ly andR. Jin, J. Am. Chem. Soc. , 2009,131,16672. ； (b) C. I. Richards, S. Choi, J. C. Hsiang, Y. Antoku, T. Vosch, A. Bongiomo, Y. L. Tzeng and R. M. Dickson, J. Am. Chem. Soc. , 2008, 130, 5038. ； (c) L. Maretti, P. S. Billone, Y. Liu and J. C. Scaiano, J. Am. Chem. Soc., 2009,131,13972. ； (d)A. L. Suarez, J. Rivas, C. F. R. Abreu, M. Rodriguez, E. Pastor, A. H. Creus, S. B. Oseroff and M. A. L. Quintela, Angew. Chem. Int. Ed. , 2007, 46, 8823.； (e) W. Guo, J. Yuan and E.K.Wang, Chem. Commun. , 2009, 3395. ； (f) W. Guo, J. Yuan, Q. Dong and E. K. Wang, J. Am. Chem. Soc. , 2009, 132, 932. ； (g) C. C. Huang, H. Y. Liao, Y. C. Shiang, Z. H. Lin, Z. Yang and H. T. Chang, J. Mater. Chem. , 2009,19, 755. ； (h) H. Xu and K. S. Suslick，Adv. Mater.，2010，22，1078.]。目前水溶性荧光银纳米簇的制备方法 主要有X射线辐射法、光还原法、化学还原法、超声法等。[参见(i)T. Vosch，Y. Antoku, J. C. Hsiang, C. I. Richards，J. I. Gonzalez and R. M. Dickson，Proc. Natl Acad. Sci.， 2007，104，12616. ；(j)H.Xu and K. S. Suslick, ACS Nano，2010，4，3209. ； (k)B. Adhikari and A.Banerjee，Chem. Mater.，2010，22，4364. ； (I)M.Treguer，F.Rocco，G.Lelong， A. L. Nestour, T. Cardinal, A. Maali and B. Lounis, Solid State Sci.，2005，7，812. ； (m) J. T. Petty, J. Zheng，N. V. Hud andR. M. Dickson，J. Am. Chem. Soc.，2004，126,5207. ； (η) Ε. G. Gwinn, P. 0' Neill，Α. J. Guerrero，D. Bouwmeester and D. K. Fygenson，Adv. Mater.， 2008,20,279. ； (o)G. Y. Lan, C. C. Huang and H.T.Chang，Chem. Commun.，2010，46，1257.； (ρ) J. Sharma, H. C. Yeh, H. Yoo, J. H. Werner and J. S. Martinez, Chem. Commun.，46，3280.]。 水溶性荧光银纳米簇的快速合成及稳定性是人们关注的问题。微波加热对于纳米合成有着 明显的优势，可以快速合成形成均一的纳米离子。目前，通过微波热的方法，一步制备水溶 性荧光银纳米簇还未见报道。[参见(q)A. Pal, S. Shah and S. Devi, Mater. Chem. Phys.， 2009，114,530. (h)B. Baruwati, V. Polshettiwar and R. S. Varma, Green Chem.，2009，11， 926. ； (r) Q. Song, X. Ai, T. Topuria, P.M.Rice, F. H. Alharbi, A. Bagabas, M. Bahattab, J. D. Bass, H. C. Kim, J. C. Scott and R.D.Miller, Chem. Commun. ,46,4971. ； (s) Y. J. Zhu, W. W. Wang, R. J. Qiand X. L. Hu, Angew. Chem. Int. Ed.，2004，43，1410. ； (t) J. J. Zhu, 0. Palchik, S. Chen and A. Gedanken, J. Phys. Chem. B, 2000，104，7344.]
发明内容
本发明的目的是提供一种水溶性、水溶性荧光银纳米纳米材料。由2nm左右的颗 粒组成的有色溶液，材料尺寸均一。本发明的技术方案如下一种水溶性荧光银纳米簇的制法，它包括下列步骤步骤1.取硝酸银，溶于水中，使硝酸银的质量百分浓度为0. 到4%之间。步骤2.取聚甲基丙烯酸钠(分子量2000-10000)，溶于步骤一溶液中，超声、搅拌 得均一溶液，使聚甲基丙烯酸钠的质量百分浓度为0. 5%到4%之间。步骤3.上述溶液转移至微波反应釜内胆中，密闭后，用频率为2450MHz的微波辐射， 在80-180°C，反应20-200秒，自然冷却至室温，取出样品，得到水溶性荧光银纳米簇溶液。上述的制法，步骤3所制得的荧光溶液，避光保存。本发明的水溶性荧光银纳米材料经透射电子显微镜(TEM)表征，结果表明所制备 的量子点的颗粒大小在2rm(见图1A)。通过紫外光谱仪表明量子点的最大吸收在510nm 左右(紫外光谱图见图2)，荧光光谱仪进行光学检测表明量子点的最大荧光发射波成在 580nm左右(荧光光谱图见图3)，样品在可见光照射下显示红色(见图4)，紫外光照射下可 以看到明显的橙红色光(见图5)。本发明提供了一种水溶性荧光银纳米材料的合成方法，该合成时间短，所用试剂 无毒。该方法具有方便、快捷、重现性好等优点。所制得的材料具有很好的水溶性和强的荧 光性。
图1为本发明实施例1所得样品的水溶性荧光银纳米簇的透射电镜(TEM)表征结^ ο图2为本发明实施例1所得样品的水溶性荧光银纳米簇的紫外吸收表征结果。图3为本发明实施例1所得样品的水溶性荧光银纳米簇的荧光图谱。图4为本发明实施例1所得样品的水溶性荧光银纳米溶液的可见光下照片。图5为本发明实施例1所得样品的水溶性荧光银纳米溶液的紫外光下照片。
具体实施例方式实施例1.水溶性荧光银纳米簇的制备取硝酸银，溶于水中，使硝酸银的浓度达到0. 1% (质量百分浓度，下同)。取聚甲 基丙烯酸钠(分子量2000)溶于上述溶液中，超声、搅拌得均一溶液，使聚甲基丙烯酸钠的 浓度达到0. 5%。上述溶液转移至微波反应器中，密闭，用2450MHz的微波辐射，功率200W， (微波反应器的型号为CEM Discover美国CEM Instruments生产)，80°C反应20秒，自然 冷却至室温，取出样品，TEM表征如图1所示，紫外吸收表征如图2所示，荧光光谱如图3所 示，可见光下照片如图4所示，紫外光下照片如图5所示。实施例2.水溶性荧光银纳米簇的制备将实施例1的硝酸银的浓度由“0. 1%”改为“4%”，制备的其他条件同实施例1， 得到形貌与性质类似于实施例1的产物。结果同实施例1。
实施例3.水溶性荧光银纳米簇的制备将实施例1的聚甲基丙烯酸钠的“分子量2000”改为“分子量10000”，制备的其他 条件同实施例1，得到形貌与性质类似于实施例1的产物。结果同实施例1。实施例4.水溶性荧光银纳米簇的制备将实施例1的“聚甲基丙烯酸钠的浓度达到0. 5%”改为“聚甲基丙烯酸钠的浓度 达到4% ”，制备的其他条件同实施例1，得到形貌与性质类似于实施例1的产物。结果同实 施例1。实施例5.水溶性荧光银纳米簇的制备将实施例1的反应时间由“20秒”改为“200秒”，反应温度“80°C，，改为“ 180°C ”， 制备的其他条件同实施例1，得到形貌与性质类似于实施例1的产物。结果同实施例1。
权利要求
一种水溶性、水溶性荧光银纳米材料的制备方法，其特征是它包括下列步骤步骤1.取硝酸银，溶于水中，使硝酸银的质量百分浓度为0.1％到4％之间；步骤2.取聚甲基丙烯酸钠(分子量2000 10000)，溶于步骤一溶液中，超声、搅拌得均一溶液，使聚甲基丙烯酸钠的质量百分浓度为0.5％到4％之间；步骤3.上述溶液转移至微波反应釜内胆中，密闭后，用频率为2450MHz的微波辐射，在80 180℃，反应20 200秒，自然冷却至室温，取出样品，得到水溶性荧光银纳米簇溶液。
全文摘要
一种水溶性、水溶性荧光银纳米材料的制备方法，由2nm左右的颗粒组成的有色溶液，材料尺寸均一。制备方法为取硝酸银溶于水中，使硝酸银的质量百分浓度为0.1％到4％；取聚甲基丙烯酸钠(分子量2000-10000)，溶于步骤一溶液中，超声、搅拌得均一溶液，聚甲基丙烯酸钠的质量百分浓度为0.5％到4％；将上述溶液转移至微波反应釜内胆中，密闭后在80-180℃，反应20-200秒，自然冷却至室温，取出样品，得到水溶性荧光银纳米簇溶液。该方法具有方便、快捷、重现性好等优点。所制得的材料具有很好的水溶性和强的荧光性。
文档编号B22F9/24GK101947654SQ20101028691
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者刘山虎, 朱俊杰, 陆峰 申请人:南京大学