[发明专利]一种油溶性金纳米颗粒的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及金纳米颗粒，尤其是涉及一种粒径为30～100nm的油溶性金纳米颗粒的合成方法。

背景技术

Au纳米颗粒因其尺寸效应和独特的电子结构而在催化、生物成像、光子学以及表面增强拉曼光谱等方面具有重大的应用前景，多年来受到人们的广泛关注。Au纳米颗粒的尺寸对其性质起着重要的影响作用，这一影响在催化和表面增强拉曼光谱等应用中显得尤为重要。

表面增强拉曼光谱是一种快速检测物质表面分子结构的光谱技术，Au纳米颗粒作为一种有效的表面增强拉曼光谱基底材料被广泛使用。研究表明，Au纳米粒子的尺寸对于其拉曼增强效果有极大影响。一般情况下，在10～100nm范围内，Au纳米颗粒尺寸越大，拉曼增强活性越高（Steven E.J.Bell et al.Phys.Chem.Chem.Phys.,2009,11,7455–7462；ChengminShen et al.Chem.Mater.2008,20,6939–6944）。

多年来，科学家们已经成功在水相中合成了各种形貌的大尺寸Au纳米颗粒【G.Frens.Nature physical science1973,241,20-22;Younan Xia.Science2002,298,2176-2179;Peidong Yang et al.Angew.Chem.2004,116,3759–3763;LansunZheng et al.Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,8901–8904】。但是，在有机相中合成大尺寸Au纳米颗粒遇到了很大困难，严重阻碍了表面增强拉曼光谱在有机体系中的推广应用。

目前，在有机体系中合成均匀Au纳米颗粒主要采用强还原剂还原Au前驱盐，快速成核生长的方法。如NanfengZheng（NanfengZheng et al.J.AM.CHEM.SOC.2006,128,6550-6551.）利用强还原剂氨基-硼烷络合物将溶解于有机溶剂中的AuPPh₃Cl快速还原出来，得到2-8nm的均匀Au纳米颗粒。Shouheng Sun（Sheng Peng,Shouheng Sun et al.Nano Res2008(1),229-234）利用氨基-硼烷络合物快速还原溶解于有机溶剂中的HAuCl₄.3H₂O，在有机长链胺的保护作用下，得到1～10nm的均匀Au纳米颗粒。此外，XiaogangPeng（Nikhil R.Jana，XiaogangPeng.J.AM.CHEM.SOC.2003,125,14280-14281）发现，通过改变Au前驱盐和还原剂可以得到不同大小的油性Au纳米颗粒。

但是，现有技术中所合成的油性Au纳米颗粒尺寸基本上都不超过30nm，这主要是由于油相体系中Au纳米颗粒的生长过程中表面保护作用很强，Au前驱盐反应又太快，使得Au不容易长大；而小尺寸的Au纳米颗粒对于拉曼光谱的增强作用很弱，很难用于实际检测。由于合成方法上的限制，导致表面增强拉曼光谱在有机体系中的应用受到极大制约。因此开发一种油溶性的大尺寸Au纳米颗粒的合成方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温和条件下在油相体系中合成高浓度、高稳定性，尺寸在30～100nm的油溶性金纳米颗粒的合成方法。

本发明的具体步骤如下：

在生长溶液中加入晶种，再加入Au的前驱体，即得粒径为30～100nm的油溶性金纳米颗粒。

所述生长溶液可采用有机溶剂、长链烷基胺和短链烷基胺的混合物；所述有机溶剂可选自正辛烷、十八烯、氯仿、萘满、三正丁胺、四氢呋喃等中的至少一种；所述长链烷基胺可选自油胺或分子式符合C_nH_2n+3N（8≤n≤18）的长链烷基胺中的至少一种，优选油胺；所述短链烷基胺可选自分子式符合C_nH_2n+3N（1<n<8）的短链烷基胺中的至少一种，优选正丁胺；短链烷基胺与长链烷基胺的体积比可为1∶（0.1～10）；长链烷基胺和短链烷基胺之和与有机溶剂的体积比可为1∶（0.01～100）；所述晶种可采用粒径为6～20nm的Au纳米颗粒；晶种与生长溶液的配比可为晶种1mg∶生长溶液10～1000mL，其中，晶种以质量计算，生长溶液以体积计算；所述Au的前驱体可选自氯金酸的乙醇溶液或三苯基膦氯化金的氯仿溶液；所述加入Au的前驱体，可采用注射泵；加入Au的前驱体的速度可为0.01～1mL/h。