[发明专利]一种以氨基酸为还原剂制备金纳米盘的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二维金纳米盘的制备方法，尤其涉及一种以氨基酸为还原剂制备金纳米盘的方法。

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。

目前，对于二维金纳米盘或片等人们已经发展了许多有效的方法，主要包括模板法、水热合成法及种子生长法等。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。

但以上方法所用的还原剂多为抗坏血酸等，利用丙氨酸为还原剂，制备二维平面金纳米盘的研究，目前尚未见公开文献报道。

发明内容

本发明要解决的问题是，提供一种温和条件下利用氨基酸为还原剂还原HAuCl₄制备二维平面金纳米盘的简便方法。    

本发明的以氨基酸为还原剂制备金纳米盘的方法，由下述步骤组成：

(1) 配置反应体系：将质量百分数为25-50 wt %的阴离子表面活性剂以及质量百分数为0.5-2.0 wt %的氨基酸与浓度为0.03mol×L^-1氯金酸水溶液混合，得到均匀的反应体系；

(2) 将上述体系在室温下静置，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，所得产物呈现二维平面结构，边长为1 -3微米，厚度为2-10nm。

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25 – 45 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）所述的氨基酸的质量百分数优选为0.5-2.0 wt%。

其中，步骤（1）所述的氨基酸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为十二烷基硫酸钠(SDS)。

其中，步骤（1）所述的氨基酸为DL-丙氨酸。

其中，步骤（1）所述的氯金酸溶液的浓度为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。

其中，所述步骤（1）、（2）中最优选质量百分数为45 wt%的SDS、1.5 wt%的氨基酸与0.03 mol×L^-1氯金酸水溶液混合，静置时间为72h。

采用本发明的方法制备二维平面金纳米盘，得到的金属纳米材料边长为1 -3微米，厚度为2-10nm，能应用于电子器件和催化等领域。

本发明人经过大量实验研究，得出DL-丙氨酸可作为还原剂还原HAuCl₄来制备金纳米材料，并且可得到具有各向异性形貌的二维平面金纳米结构，效果良好。

本发明的有益效果：

1、本发明所用到的氨基酸为DL-丙氨酸。作为还原剂，丙氨酸在金纳米

材料制备领域的应用未见报道；丙氨酸是一种常见生物分子，极易溶于水等生产中常见溶液；对环境和生物没有毒害作用，弥补了现有化学法生产金纳米材料的不足。 

    2、反应在室温下进行，简单易行，条件温和可控，不需要其它能量消耗，这更有利于节约成本。 

附图说明

图1、图2和图3分别为实施例1、实施例2和实施例3中不同反应体系的金纳米产物透射电镜照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种以氨基酸为还原剂制备金纳米盘的方法，步骤如下：

（1）配制十二烷基硫酸钠（SDS，25 wt%）-丙氨酸（0.8 wt%）-氯金酸（HAuCl₄，0.03M水溶液）体系，混匀后放入25°C恒温箱，反应72 h；

（2）用水稀释反应体系，离心，去除上清液，收集沉淀即所得产物，通过透射电镜观察所得主要产物为二维金纳米盘，另有少量球形粒子，其中金纳米盘呈正三角形或六边形形状，边长为1 -3微米，厚度为2-10 nm。