[发明专利]一种纳米金-富勒烯纳米复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米复合材料的制备方法，特别涉及一种纳米金-富勒烯纳米复合材料的制备方法。

背景技术

人们对于金纳米粒子(Gold nanoparticles，GNPs)的研究兴趣已经持续了很多年。并且，GNPs功能化以后的应用研究已经越来越引人注目，从催化到生物医药都有涉及，在生物医药研究和应用方面：药物转运，细胞内基因调控，DNA自组装，抗氧化剂，细胞成像，X射线成像造影剂或者CT成像已经为现代纳米技术领域带来了很多惊喜。

自从1985年Kroto et al发现富勒烯-碳六十的制备方法以来，富勒烯(例如C60，C70，C76，C84以及其它种类)已经在化学、生物和纳米科学领域的实际应用已经引起了极大的关注。此外，很多年以来，研究者已经探究了使用金属纳米粒子通过共价键或非共价键的方法来进行富勒烯的功能化，这是基于纳米尺寸的金属粒子拥有新颖的尺寸大小和形状依赖的光电和催化特性。

纳米复合材料是两种或两种以上材料的相互组合，其中至少有一个组分的尺寸在纳米尺度。和传统材料相比，纳米复合材料表现出明显提高的特性和各种已知器件及材料的设计上的可能性，诸如燃料电池，传感器，催化剂和涂层等。由于协同效应(Combination effects)，这些纳米复合材料将展现出广泛的应用前景，如电子纳米器件、光学、光-电化学转换领域，以及电化学技术等。基于纳米金和富勒烯的特殊性质，一直有研究人员致力于纳米金与富勒烯的杂交及连接，且一般都是基于富勒烯的修饰或者金属纳米粒子的修饰，但那是一个非常复杂的工作。

因此，迫切需要一种能够制备纳米金-富勒烯复合材料的简单方法。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供一种纳米金GNPs-富勒烯C₆₀纳米复合材料的简单制备方法。

一种纳米金-富勒烯纳米复合材料的制备方法，包括：

(1)制备4-氨基苯硫醇/正己硫醇保护的纳米金；

(2)将所述纳米金与富勒烯连接制备纳米金-富勒烯纳米复合材料；

其中，步骤(2)包括：

(2-1)将所述纳米金和富勒烯分别分散于甲苯或四氯化碳溶液中，超声10-20分钟后将两溶液混合，室温下剧烈搅拌60-84小时；

(2-2)旋转蒸发浓缩除去部分甲苯或四氯化碳；

(2-3)加入甲醇或丙酮溶液，离心；

(2-4)去除上清后，将沉淀溶解于甲苯，二氯甲烷或乙醇中，超声分散；

(2-5)重复(2-3)和(2-4)，直至富勒烯的紫外吸收峰在上清中消失，离心收集得到纳米金-富勒烯纳米复合材料。

其中，(2-1)中的富勒烯与纳米金粒子的摩尔比大于1。

其中，(2-3)中加入的甲醇或丙酮溶液的体积是(2-2)中剩余甲苯或四氯化碳的体积的三倍。

其中，步骤(1)包括：

(1-1)将水合氯金酸(AuCl₃·HCl·4H₂O)溶解在无水乙醇中，剧烈搅拌5-30分钟后，加入4-氨基苯硫醇/正己硫醇；

(1-2)缓慢滴加硼氢化钠溶液；

(1-3)继续搅拌2-4小时后将混合物放在-10至-25℃的冰箱中存放6-12小时；

(1-4)浓缩离心收集沉淀，洗涤得到4-氨基苯硫醇/正己硫醇保护的纳米金。

其中，步骤(1)还包括：将(1-4)中得到的纳米金中用纯水透析3-5天，离心收集的沉淀进行冷冻干燥。

其中，(1-1)中的所述4-氨基苯硫醇/正己硫醇中的4-氨基苯硫醇与正己硫醇摩尔比为1∶1。

其中，(1-2)中的所述硼氢化钠溶液为新鲜制备的0.40mol/LNaBH₄乙醇溶液。

根据本发明的方法制备纳米金-富勒烯纳米复合材料，在将C₆₀连接到金纳米粒子表面之前，事先不涉及对富勒烯的复杂化学修饰，并且对于纳米金而言，不涉及交换反应。另外，4-氨基苯硫醇/正己硫醇保护的纳米金的合成过程也是相当简便的，这对于后续的合成步骤来说也更加方便。这样，这个体系就避免了很多困难的化学反应和纯化过程。

附图说明

图1为制备纳米金-富勒烯纳米复合复合材料的具体步骤。

图2示出了(a)C₆₀，(b)GNPs，(c)GNPs-C₆₀的紫外吸收光谱图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。