[发明专利]两性离子化树状大分子包裹钯的纳米粒子的制备方法

说明书

一种两性离子化树状大分子包裹钯的纳米粒子的制备方法，其主要是按每1mL水中加入0.154～5.767mg马来酸酐和巯基乙胺修饰后的五代聚酰胺‑胺树状大分子的比例将制得的G5MC溶于水中，再按四氯钯酸钠与G5MC的摩尔比为55～330:1的比例，将G5MC水溶液与浓度为1～31mM的四氯钯酸钠水溶液混合搅拌10～70分钟，再按硼氢化钠与四氯钯酸钠的摩尔比为2～63:1的比例，加入硼氢化钠溶液，得到的粒径为1.59～4.01nm的两性离子化树状大分子包裹钯(Pd_n‑G5MC)的纳米粒子。本发明制备条件温和、操作简单、反应过程易于控制、有效地保护纳米粒子稳定性。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，特别涉及一种催化剂的制备方法。

背景技术

1-5nm的钯纳米粒子不仅具有独特的催化活性，而且具有高比表面积，但这往往导致钯纳米粒子团聚。聚合物模板法是一种能够制备高度稳定性和分散性的钯纳米粒子的方法。聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)因具有固定的三维结构成为优异的制备高度稳定性和单分散纳米钯粒子的模板。但是，PAMAM表面的伯氨基较差的生物相容性限制了其成为环境友好型催化剂。

聚乙二醇(PEG)改性PAMAM能明显提高其生物相容性，但是PEG层会增加纳米粒子的水动力学粒径，限制催化底物和催化产物的扩散，从而降低PAMAM内部钯纳米粒子的催化效率。因此，亟需寻找一种优于PEG的生物相容性材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备条件温和、操作简单、反应过程易于控制、有效地保护纳米粒子稳定性的两性离子化树状大分子包裹钯(Pd_n-G5MC)的纳米粒子的制备方法。

本发明的技术方案如下：

按每1mL水中加入0.154～5.767mg马来酸酐和巯基乙胺修饰后的五代聚酰胺-胺树状大分子(G5MC，理论分子量＝51252)的比例将制得的G5MC溶于水中，调节该溶液的pH为1～6，再按四氯钯酸钠与G5MC的摩尔比为55～330:1的比例，将G5MC水溶液与浓度为1～31mM的四氯钯酸钠水溶液混合，搅拌10～70分钟后，再按硼氢化钠与四氯钯酸钠的摩尔比为2～63:1的比例，加入硼氢化钠溶液，所述硼氢化钠溶液是按每1mL浓度为0.1～0.6M的氢氧化钠溶液中加入1mg硼氢化钠的混合溶液，用1M盐酸调节混合液的pH到中性，得到的粒径为1.59～4.01nm的两性离子化树状大分子包裹钯(Pd_n-G5MC)的纳米粒子。n表示每一个两性离子化树状大分子内部平均包裹钯原子的个数。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、制备工艺简单，反应条件温和，且重现性好。

2、制备的Pd_n-G5MC纳米粒子具有优良的pH稳定性和高催化活性。

3、制备的Pd_n-G5MC纳米粒子无细胞毒性，不抑制细菌生长，可以作为环境友好型催化剂。

附图说明

图1为本发明实施例1获得的Pd₅₅-G5MC的透射电镜图。

图2为本发明实施例1获得的Pd₅₅-G5MC的透射电镜粒径分布直方图。

图3为本发明实施例1获得的在pH 4～9下Pd₅₅-G5MC的粒径图。

图4为本发明实施例1获得的在pH 4～9下Pd₅₅-G5MC的电动电位(ζ电位)图。

图5为本发明实施例1获得的在质量分数为0～20％的氯化钠盐溶液下Pd₅₅-G5MC的粒径图。