[发明专利]一种被有机配体保护的金纳米颗粒的活化方法

说明书

用含有咪唑鎓盐的离子液体活化被有机配体保护的金纳米颗粒，在此我们以Au₂₅(SR)₁₈为例说明。该类用离子液体处理过的金纳米催化剂由于具有更好的耐燃性、不挥发性、高化学稳定性与热稳定性、低毒性等特点而具有广阔的应用前景。该方法主要分为两步：(1)首先是合成Au₂₅(SR)₁₈原子簇；(2)尝试用不同的离子液体来活化Au₂₅(SR)₁₈表面的有机巯基配体。本发明涉及的反应条件温和且简单易行，具有经济适用，转化率高的优点。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，主要涉及被有机配体保护的金纳米颗粒活化的一种新方法。

背景技术

贵金属纳米材料作为金属纳米材料的一个重要组成部分，由于其将贵金属独特的物理化学性质与纳米材料的特殊性能有机地结合起来，在化学催化、能源、电子和生物等领域得到了越来越广泛的重视。近十年来纳米颗粒合成方法也有了一定的发展，其中液相合成法已经成为了最重要的方法之一。即以一定的模板化合物和贵金属前躯体通过特定的还原剂进行还原，在模板化合物的稳定和保护下，使得贵金属离子逐渐被还原为贵金属纳米颗粒。

就目前而言，活化被有机配体保护的金纳米颗粒的方法还需要继续探索。比如通过加热和氧化的方式去掉配体时，会改变颗粒的大小及形貌，从而影响其催化活性。故，此种方法并不适用于去除金原子簇表面的硫醇配体。近来，作为一种传统的有机溶剂，离子液体由于其独特的性能而得到广泛关注。因此，我们通过摸索，发现通过添加有咪唑鎓盐的离子液体能够在比较温和的条件下活化被有机配体保护的金纳米颗粒。所以，本专利发明了用离子液体的方法。该方法具有反应条件温和，经济适用，转化率高等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种离子液体来活化被有机配体保护的金纳米颗粒的一种新方法。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种添加有咪唑鎓盐的离子液体活化被有机配体保护的金纳米颗粒的方法，具体包括以下实验步骤：

(1)以HAuCl₄·4H₂O为反应原料，将其置于50ml的三口圆底烧瓶中，溶于一定量的四氢呋喃体系中，加入四辛基溴化铵，搅拌一定时间，加入适量的苯乙硫醇，30分钟后，一次性加入还原剂硼氢化钠(NaBH₄)溶于4mL冰水中形成的硼氢化钠溶液，反应三小时即可得到，用甲醇和正己烷洗，用二氯甲烷(DCM)溶解去除不溶物，挥发二氯甲烷，得到Au₂₅(SR)₁₈；其中SR为SC₂H₄Ph、2-萘硫醇或金刚烷硫醇等中的一种或二种以上。

(2)称取0.5mg步骤(1)中合成的Au₂₅(SR)₁₈纳米簇溶解于下述三种溶液中：(1)2mL二氯甲烷溶液；(2)2mL二氯甲烷、相对于Au₂₅(SR)₁₈纳米簇5倍摩尔当量的BMIM·BF₄混合溶液；(3)2mL二氯甲烷、相对于Au₂₅(SR)₁₈纳米簇5倍摩尔当量的BMIM·BF₄和相对于Au₂₅(SR)₁₈纳米簇的0.30-0.50个毫摩尔的K₂CO₃混合溶液,在室温下搅拌4个小时。

(3)将TiO₂粉末倒入被二氯甲烷溶解的Au₂₅(SR)₁₈原子簇中，在真空干燥箱中于150℃下干燥1小时。