[发明专利]一种光学性质可控且pH响应动态可逆组装的Ag纳米颗粒聚集体的制备方法

说明书

本发明涉及一种光学性质可控且pH响应动态可逆组装的Ag纳米颗粒聚集体的制备方法，包括步骤如下：将含羧基的表面活性剂溶解在二醇溶剂中形成混合溶液，并将温度升高到150‑285℃；然后将溶解在二醇溶剂中的硝酸银加入到混合溶液中反应，待反应结束后，离心分离，将固体洗涤，即得Ag纳米颗粒聚集体。本发明制备的Ag纳米颗粒聚集体，在400‑1000nm范围内光学性质可控，可在可见光范围的全谱吸收。通过对Ag纳米颗粒聚集体溶液的pH的调控，可以实现Ag纳米颗粒聚集动态可逆组装。

技术领域

本发明涉及一种在可见光范围内光谱吸收范围可控，全光谱吸收的Ag纳米颗粒聚集体的制备方法，属于智能材料领域。

背景技术

贵金属纳米颗粒由于具有较强的等离子共振特性，因而在可见光范围内具有较强的吸收。组装态的贵金属纳米颗粒由于颗粒间表面等离子体的耦合作用，赋予贵金属纳米颗粒具有优异的等离子共振特性，使得其等离子共振吸收峰发生红移，扩大了在可见光范围内的吸收，进而在表面增强拉曼技术，颜色标识，生物治疗，化学检测和环境感知方面有着重要的应用价值。

目前，可逆组装贵金属纳米颗粒的研究主要集中在Au纳米颗粒。例如：殷亚东课题组报道了一种热响应的可逆组装金纳米颗粒的制备方法；单分散的Au纳米颗粒UV-vis吸收峰在520nm左右，组装成链的Au纳米颗粒吸收峰在520～700nm范围内，当温度在5℃左右时，Au纳米颗粒呈单分散状态，当温度升高到40℃时，Au纳米颗粒组装成链，通过调控温度可实现Au纳米颗粒的组装与解组装(Liu,Y.；Han,X.；He,L.；Yin,Y.,Thermoresponsiveassembly of charged gold nanoparticles and their reversible tuning of plasmoncoupling.Angew.Chem.Int.Ed.2012,51(26),6373-6377.)。Kundu等人报道了将巯基十一烷酸修饰的金纳米颗粒与螺吡喃化合物直接混合，利用螺吡喃化合物在光的作用下可以调控金纳米颗粒的组装，实现其表面等离子体共振(SPR)的可逆调控，制备了金纳米颗粒/螺吡喃化合物光致变色体系；体系在蓝光照射下螺吡喃化合物发生闭环反应释放出质子，质子被金纳米颗粒表面的巯基十一烷酸俘获，打断羧基基团之间的氢键作用，导致金纳米颗粒团聚分散，使得溶液呈红色。避光之后，螺吡喃自发的发生开环反应获得质子，使得分散的金纳米颗粒重新团聚，即可达到光作用下金纳米粒子的可逆分散和团聚，实现SPR颜色的可逆变化(Kundu,P.K.；Samanta,D.；Leizrowice,R.；Margulis,B.；Zhao,H.；Boerner,M.；Udayabhaskararao,T.；Manna,D.；Klajn,R.,Light-controlled self-assembly of non-photoresponsive nanoparticles.Nat.Chem.2015,7(8),646-652.)。

上述可逆组装贵金属纳米颗粒主要是对Au纳米颗粒的研究，一方面Au纳米颗粒成本相对较高，不利于大规模应用，另一方面，金属等离子体共振在可见光范围内的吸收范围需要进一步拓展。

此外，还可通过交联作用实现纳米颗粒的可控自组装，例如：中国专利文件CN106267200A(申请号：201610723117.1)公开了一种紫外光介导的纳米颗粒自组装聚集体、其制备方法和应用。本发明的制备方法包括以下步骤：1)在纳米颗粒表面上修饰PEG；2)在PEG末端氨基上修饰紫外光敏感性交联剂；和3)紫外光介导的纳米颗粒自组装。但是，这种自组装体系需要通过对高分子末端修饰，所以制备工艺比较复杂，再加上通过组装过程需要的紫外光对生产生活都具有危害。