[发明专利]一种以醋酸伐普肽为生物模板制备银纳米球壳的方法

说明书

一种以醋酸伐普肽为生物模板制备银纳米球壳的方法，其主要是配制成浓度为0.2～0.4mM的醋酸伐普肽溶液，于70～80℃保温10～30min；按摩尔比1:6～8的比例向醋酸伐普肽溶液中加入硝酸银溶液，放入水浴恒温振荡器中，80～100rpm，25℃孵育12～24h；按硝酸银溶液:硼氢化钠的摩尔比为1:1～5的比例，向孵育好的溶液中加入硼氢化钠，滴速为2滴/分钟，每滴60μL，25℃反应5～15min，从而得到粒径为80～100nm粒径均一、分散性好的银纳米球壳。本发明操作简单、制备条件温和、绿色环保、形貌易控，所制得的银纳米球壳克服了传统制备工艺易聚集、沉淀的缺点，且金属负载量较高。

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种纳米材料的制备方法。

背景技术

纳米银粒子因具有表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，显示出许多独特的物理和化学性质。近年来，纳米银粒子由于其优异的导电性、抗氧化性以及低温烧结性能而倍受人们的关注，被广泛应用于厚膜印刷电路、多层陶瓷电容器中的内部电极和传感器。此外，纳米银也时常被用作抗菌材料、生物传感器材料、和低温超导材料。

在众多形貌的银纳米粒子中，银球壳由于其特殊的结构，使得所制备的材料具有较高的比表面积及金属载量，这就赋予了银球壳在低浓度下依然能够保持很好的抗菌性能。另外，银球壳的表面等离子体共振峰发生红移，使其在光热转换、热疗领域的应用更加广泛。但是，粒子团聚现象是制备液相纳米粒子需要特别克服的一个问题，这会直接影响纳米材料本身性能的发挥。

目前，关于纳米银球壳的制备方法有电化学还原法、电化学法、电子束蒸发沉积法、光催化还原法、γ-射线法和激光融化法等。但是，这些方法所制得的纳米材料普遍存在易团聚、产率低、形貌不易控等缺点，另外，制备过程需要高强度的仪器，增加了成本。上述问题导致银纳米材料在实际应用和性能上受到了限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、形貌易控、产率较高且制备条件温和的以醋酸伐普肽为生物模板制备银纳米球壳的方法。本发明主要是在酸性条件下对醋酸伐普肽进行热处理，该模板会按照一定的空间构象进行自组装，暴露出活性基团，并形成特定的形貌，然后通过醋酸伐普肽与前驱金属溶液的共孵育，控制反应条件，在生物矿化作用下，在模板表面形成少量的“晶种”，最后，通过筛选还原剂的种类、控制还原反应的速度和还原程度等，确定利用还原剂硼氢化钠(NaBH₄)在设定条件下将游离的银离子还原，使其沿着“晶种”的固定晶面进行生长、延伸，最终合成所预期的银纳米球壳。

本发明的技术方案如下：

(1)按每毫升pH 4～5的盐酸溶液中加入0.23～0.45mg醋酸伐普肽的比例，配制成浓度为0.2～0.4mM的醋酸伐普肽溶液；

(2)将上述醋酸伐普肽溶液置于70～80℃金属浴中10～30min进行热处理；

(3)按照醋酸伐普肽:硝酸银的摩尔比为1:6～8的比例，向步骤(2)热处理后的醋酸伐普肽溶液中加入摩尔浓度为1.5～2.5mM的硝酸银(AgNO₃)溶液，混合均匀，将其放入水浴恒温振荡器中，80～100rpm，25℃孵育12～24h；

(4)按上述硝酸银(AgNO₃):硼氢化钠(NaBH₄)的摩尔比为1:1～5的比例，向步骤(3)孵育好的溶液中加入还原剂硼氢化钠(NaBH₄)，滴速控制在2滴/分钟，每滴60μL，反应温度在25℃，反应时间为5～15min，直至溶液从透明缓慢变为黑色为止，制得粒径为80～100nm，且粒径均一、分散性良好的银纳米球壳。

本发明与现有技术相比具有如下优点：