[发明专利]高活性、长寿命正电性胶态纳米银电解制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解法制备高活性、长寿命正电性胶态纳米银及使用方法，属于纳米技术，金属胶态纳米颗粒制备及应用领域。

背景技术

胶态纳米银被广泛用于表面增强光谱研究，公安刑侦与法医学、生物医药学等方面。传统的银胶体有几种制备方法，最常用的是化学还原法，即由柠檬酸三钠还原制备的表面带正电的胶态纳米银(也称灰银胶)；以硼氢化钾还原硝酸银制备胶态纳米银(也称黄银胶)。最近人们也采用脉冲激光照射金属(金、银、铜等)产生纳米金属颗粒，并分散到水溶液中获得银胶的方法。这些方法制备的银胶中银的颗粒尺寸从数纳米到上百纳米不等。银颗粒的形状也有球形、针状、六角晶体状不等，这些银胶已被广泛用于表面增强光谱研究。然而传统方法制备的银胶很不稳定。在室温环境下储存，一般仅稳定2周到2个月左右，便发生团聚，沉淀下来。而且在此期间胶体的许多性质都在变化之中，这给使用带来极大的不方便，也往往对使用效果产生不确定性。如表面增强拉曼光谱的重复性、可靠性，公安刑侦与法医学检测结果的稳定性，可靠性。本发明的目的在于发明一种新型胶态纳米银的制备及使用方法，使用此方法制备的胶态纳米银能在室温环境下避光保存一年半以上，仍然不团聚，不沉淀，并有较强的表面增强光谱效应。同时通过改变电解液的组成，可获得不同颗粒大小、带离子电荷与成份不同的胶态纳米银。在胶态纳米银中，除纳米银颗粒外，还有一些其它的离子和分子(如钠离子、硝酸根离子、柠檬酸根离子、溶剂分子等)，这些离子和分子对某些测定分子无影响，但对另外一些分子有影响(增强效应、或测定分子的拉曼峰消失)，这样，就可以选择不同电解液制备不同颗粒大小、带离子电荷与成份不同的胶态纳米银。如以柠檬酸三钠为电解液的胶态纳米银中不含硝酸根离子，这样，一些与硝酸根离子有竞争性吸附的分子就不会受影响；而以硝酸银和聚乙烯醇配制的电解液制备的纳米银中不含柠檬酸根，可避免柠檬酸根拉曼峰对测定某些分子拉曼峰的影响。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供一种高活性、长寿命正电性胶态纳米银电解制备方法。本发明方法制得的正电性胶态纳米银具有稳定性强、可靠性好、保存时间长、并有较强的表面增强光谱效应的显著优点。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。

本发明制备方法为：以直径为4～6毫米，长为90～110毫米的两根银棒为正负电极，以浓度为0.476～1.16mmol/L的二水合柠檬酸三钠(Na₃C₆H₅O₇.2H₂O)或每1000毫升中含20～60毫克硝酸银(分子量：169.87)的聚乙烯醇溶液为电解液；制备时插入两根直径为4～6毫米，长为90～110毫米的银棒为正负电极，控制电压为6～9V，电解50～60分钟，即可制得高活性、长寿命正电性胶态纳米银于电解溶液中。

制备时实验用水为普通蒸馏水，通过改变电解时间和控制电压可获得不同粒径的、均匀性优良的能长期保存(一年以上)的胶态纳米银。电解时间长，银颗粒的粒径越大；控制电压越高，银颗粒的粒径也越大；本发明制备条件简单，普通实验室均可制备。制作成本低，不需要昂贵的实验设备。制备好的正电性纳米银经透射电镜显示为均匀的圆球形或椭球形颗粒，粒径随电解液组成及浓度不同而变化，银颗粒的粒径在20～80纳米范围内变化，一般低浓度可获得的银颗粒的粒径小、较高浓度可获得较大粒径的纳米银。在室温条件下，避光保存一个月左右后要分装到经多次清洗的棕色玻璃瓶(不得使用含荧光剂的清洗剂清洗)之中密闭保存。分装后的正电性胶态纳米银静置于避光，防震摇的环境中。

下面结合附图及实施例进一步阐述本发明内容。

具体实施方式

实施例一以直径为4毫米，长为90毫米的银棒为电极，以浓度为1.16mmol/L的二水合柠檬酸三钠(Na₃C₆H₅O₇.2H₂O)溶液为电解液；制备时插入两根银棒为电极，控制电压为6V，电解50分钟，即制得高活性、长寿命正电性胶态纳米银于电解液中。