[发明专利]一种利用海藻酸钠绿色合成纳米金的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属纳米材料制备技术领域，更具体的说，本发明涉及一种利用海藻酸钠绿色合成纳米金的方法。 

背景技术

纳米金及其复合物因其具有表面效应、量子尺寸效应、光学效应等性能使其在工业催化、生物医药、生物分析化学、食品安全快速检测、光学探针、传感器等众多方面有着广泛潜在的应用前景。目前纳米金的制备方法主要有物理气相蒸发凝集法、溅射法、激光高温燃烧法、机械研磨法、电化学法、液相化学还原法以及光诱导法等。其中，液相化学还原法，因其设备简单，操作方便，形貌和尺寸可控等特点成为低成本制备纳米金的主要方法。但是多数化学法需要引入较多化学试剂，存在生产成本较高，而且可能带来一定的环境污染等问题。

海藻酸钠（sodium alginate，简称 SA）是存在于褐藻类中的一类天然多糖，由β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古罗糖醛酸(G)通过(1- 4)糖苷键聚合而成，是一种水溶性高分子，无毒、无刺激性，是海洋中丰富的可再生资源，具有优良的生物相容性，因而被公认是最有发展前途的可生物降解的高分子材料之一。另外，在印纺工业中，海藻酸钠可作为活性染料的助染剂，是现代印染业的最佳的上浆剂和印花浆，已广泛应用于棉、毛、丝、尼龙等各种织品的印花。在食品工业中，作为增稠剂、稳定剂、乳化剂，在医疗行业中，可制作牙科印模料，止血海棉、止血纱布，止血薄膜，烫伤纱布，喷雾止血剂等。

水热合成是近年来新兴的制备纳米粒子的方法。水热法，又称为热液法，是指在密封压力容器中，以水为溶剂，在高温（＞100℃）、高压（＞9.81MPa）的条件下，研究、加工材料的方法。通过水热法制备的纳米粒子纯度高、粒径分布窄、分散性好、团聚程度低、晶型好，成份纯净，且水热法制备过程污染小、成本低、适用于产业化生产。专利号为CN 10056388C的专利公开了一种聚丙烯酸水热合成纳米金的方法，将聚丙烯酸溶解于水后加入氯金酸溶液，得反应前驱体溶液，将所得前驱体溶液倒入高压反应釜中，在100~200℃下反应40min~4h，冷却后离心、洗涤，得纳米金。但是该专利是在高温高压下反应，并且利用的是工业级聚丙烯酸为还原剂，增加了产业化成本，另外，该发明制备的纳米金粒子粒径较大，为100~200nm， 限制了纳米金后续产业化应用的范围。

本发明利用水热反应体系，仅利用自然界中可再生并易降解的海藻酸钠在常温或低温下还原金离子，未采用其他任何还原剂，制备出了形貌和尺寸可控的纳米金，该方法绿色节能环保，目前还没有关于这方面的相关报道。

发明内容

为克服现有技术存在的不足，为纳米金的制备开辟新途径，本发明的目的在于提供一种纳米金绿色合成法，以可再生的生物质资源海藻酸钠作为还原剂和稳定剂，无需引入其它化学试剂，且工艺简单、操作方便、能耗低，得到的纳米金粒子颜色各异、尺寸可控、分散均匀、无团聚、产率高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种利用海藻酸钠绿色合成纳米金的方法，包括如下步骤：

1）配制不同浓度的氯金酸（HAuCl₄）溶液与海藻酸钠（SA）溶液；

2）将步骤1）中所述的氯金酸溶液与海藻酸钠溶液按一定比例混合，磁力搅拌，混合均匀，得反应前驱体溶液；

3）将步骤2）中所述反应前驱体溶液，置于恒温水浴锅中，恒温反应一定时间后，收集所得产物，可控制备纳米金的粒径为5-100nm。

优选地，步骤2）所述混合液中氯金酸（HAuCl₄）摩尔浓度为10^-2-10^-4 mol/L。

优选地，步骤2）所述混合液中海藻酸钠（SA）的质量百分比浓度为0.5%-5%。

优选地，步骤3）所述恒温反应的温度为20~80℃，反应时间为5-30min。

优选地，所述的海藻酸钠优选从海藻或海带中提取。