[发明专利]一种糖葫芦状一维金纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种一维金纳米粒子的制备方法，尤其涉及一种糖葫芦状一维金纳米粒子的制备方法。

背景技术

具有各向异性几何形状的贵金属纳米粒子，尤其是一维或者二维金纳米粒子，表现出与球形粒子及体相材料不同的光学吸收和发射光谱性质，金属增强荧光、表面增强拉曼散射、介质传感、癌症热疗、药物释控、纳米光学成像、局域电磁场增强等领域具有极大的应用价值。一维金纳米材料，例如金纳米棒和金纳米线等，相比于球形粒子有更为奇异的光学和电学性质，而且合成方法比较简单，金纳米棒可以自组装得到具有一维、二维、三维的有序结构，这使其在光学器件、电子传感、生物检测、医学成像及癌症治疗方面有着重要的应用潜力。

目前，对于金纳米棒等一维金纳米材料的制备已经发展了许多有效的方法，主要包括软模板法、硬模板法及种子生长法。软模板法主要是在含有氯金酸的溶液体系中，加入功能化的表面活性剂及助剂以形成棒状或椭圆状的胶束作模板，使还原的金纳米粒子被局限在胶束中定向生长，最终生长为各向异性的金纳米粒子，常用的有电化学法和光化学法。硬模板法主要是以电化学刻蚀的多孔氧化铝薄膜做模板，来制备具有均匀高度和近晶有序2D金纳米棒阵列。种子生长法是目前金纳米棒制备研究中应用最广的一种方法。其基本原理是在反应溶液中加入一定量的金纳米颗粒作为种子，在表面活性剂的保护下，金纳米颗粒定向生长为一定长径比的金纳米棒。但以上方法得到的产物多为直的金纳米棒。而其他一些一维各向异性金纳米材料，例如糖葫芦状的金纳米结构，目前尚未见文献报道。

发明内容

本发明要解决的问题是，提供一种温和条件下在液晶反应体系中利用生物分子为还原剂还原HAuCl₄溶液制备糖葫芦状一维金纳米粒子的简便方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

本发明纳米材料的化学还原过程涉及的两个反应方程如下：

AuCl₄^- + 2e^-                     AuCl₂^- + 2Cl^-             

AuCl₂^- + e^-                     Au+ 2Cl^-                 

总的反应方程式为:

AuCl₄^- + 3e^-                     Au+ 4Cl^-                 

本发明的糖葫芦状一维金纳米粒子的制备方法，由下述步骤组成：

(1) 配置反应体系：将质量百分数为40-50 wt %的阴离子表面活性剂以及质量百分数为0.5-2.5 wt %的生物分子A与浓度为0.015- 0.04mol×L^-1氯金酸水溶液混合，得到均匀的溶致液晶六角相；

(2) 将上述溶致液晶在室温下静置，时间为24～80h；

(3) 用水稀释洗涤上述样品，并离心(3000rpm)。用覆有Formvor膜的铜网收集离心后所得沉淀产物，然后用透射电镜观察，所得产物呈现一维糖葫芦状结构，直径为90 -120 nm，长度为500-900nm。

其中，步骤（1）所述的阴离子表面活性剂的质量百分数优选为43 - 47 wt%。

其中，步骤（1）所述的阴离子表面活性剂的质量百分数最优选为45 wt%。

其中，步骤（1）所述的生物分子A的质量百分数优选为0.1-2.5 wt%。

其中，步骤（1）所述的生物分子A的质量百分数最优选为1.5 wt%。

其中，步骤（1）所述的阴离子表面活性剂优选十二烷基硫酸钠(SDS)。

其中，步骤（1）所述的生物分子A优选氨基丁酸。

其中，步骤（1）所述的氯金酸溶液的浓度优选0.03 mol×L^-1 。

其中，步骤（2）所述的静置时间优选为24～80 h。

其中，步骤（2）所述的静置时间最优选为72 h。