[发明专利]一种利用甘蔗提取液制备金银合金纳米颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种利用甘蔗提取液制备金银合金纳米颗粒的方法。

背景技术

金银合金纳米颗粒因金和银元素具有好的生物相容性和强烈的协同作用，在光学和催化方面均表现出了卓越的性能。首先，在光学方面，金银合金纳米颗粒因其具有表面等离子共振性能被应用于医学造影，生物标记和癌症热疗等生物医学领域，对医疗健康事业的发展都有划时代的意义。其次，在催化方面，金银合金纳米颗粒表现出了高的一氧化碳低温催化活性，并且其活性明显优于单金属金纳米颗粒和单金属银纳米颗粒。在汽车尾气净化和矿石燃料燃烧过程中，若添加高低温活性的一氧化碳催化剂，不仅可以大大降低温室效应，而且可以减少PM2.5的排放量，有利于环境保护。可见，金银合金纳米材料存在广泛的应用空间，具有很高的研究价值。

传统的金银合金纳米颗粒的制备方法可以概括为物理法和化学法。

物理法需要大量的能耗，对设备的要求较高。

化学法是应用较为普遍也是较为成熟的一种方法，在烧瓶里完成，对设备依赖性小，成本较低。然而，化学法通常离不开强还原剂例如硫醇类来实现金离子和银离子的还原，完成金银合金纳米颗粒的制备。强还原剂的使用不仅会对环境造成一定的污染，而且很难从纳米颗粒表面去除。大量化学试剂的残留将严重影响金银合金纳米颗粒在光学和催化领域的应用。

利用植物合成纳米材料因其良好的环境效应以及制备出的绿色产品具有广泛的应用空间而引起了关注。目前，出现了一些利用植物提取液来制备金银合金纳米颗粒的方法，如分别利用侧柏叶水提液和苦楝叶提取液制取金银合金纳米颗粒。然而，现有利用植物提取液来制备金银合金纳米颗粒的方法均需在添加碱性化学助剂的情况下完成，因此存在一定的环境污染，并且相对于传统化学制备方法，植物合成的原料成本较高，合成的金银合金纳米颗粒均匀性差，分散性不好。

进一步，目前公开的专利中，尚无利用甘蔗提取液作为还原剂、保护剂，在不加任何化学试剂的情况下合成金银合金纳米颗粒的报道。甘蔗作为一种经济性作物，分布广泛，价格低廉，以甘蔗提取液作为还原剂来制备金银合金，成本较低，适合规模化生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的利用其他植物提取液来制备金银合金纳米颗粒过程中存在的环境污染、制备成本高、所得的金银合金纳米颗粒分散性差等技术问题而提供一种利用甘蔗提取液制备金银合金纳米颗粒的方法。该制备方法不添加任何化学试剂，因此制备过程环保，所得的金银合金纳米颗粒具有粒径尺寸小，分散性好，且等离子共振信号明显等特点。

本发明的技术原理

甘蔗提取液作为还原剂、保护剂，分别将氯金酸中的金离子和硝酸银中的银离子同时还原成金原子和银原子，金原子与银原子通过金属键结合，形成金银合金纳米颗粒。

本发明的技术方案

一种利用甘蔗提取液制备金银合金纳米颗粒的方法，具体包括 如下步骤：

（1）、将甘蔗去皮、榨汁、过滤、所得的滤液控制转速为8000rpm离心10min，所得上清液即为甘蔗提取液；

（2）、将氯金酸水溶液和硝酸银水溶液进行混合，以200rpm的转速磁力搅拌2min得到混合液,混合液中金离子与银离子的摩尔比为1:10-20；

所述的氯金酸水溶液的浓度优选为0.1M;

所述的硝酸银水溶液的浓度优选为0.01M;

（3）、将甘蔗提取液10min内加热至沸腾，将步骤（2）所得的混合液加入到沸腾的甘蔗提取液中，保持沸腾状态下反应10-30min，反应结束，所得的反应液控制转速为8000rpm离心10min，所得的沉淀控制温度为40-50℃下干燥10min，即得金银合金纳米颗粒；

步骤（2）所得的混合液的用量，按混合液中金离子：甘蔗提取液为1mol:10000L的比例计算。

上述所得的金银合金纳米颗粒的吸收峰在445-520nm，且所得的金银合金纳米颗粒的颗粒均匀，分散性好，其平均颗粒尺寸约为9nm。

本发明的有益效果

本发明的一种利用甘蔗提取液制备金银合金纳米颗粒的方法，由于制备过程中采用甘蔗提取液作为还原剂和保护剂，即制备过程不添加任何化学试剂，因此制备过程绿色环保，且因甘蔗取材便利，因此制备成本低，最终所得的金银合金纳米颗粒表面无强化学试剂包覆，可以更好地应用于光学和催化领域。