[发明专利]一种三角银纳米片的制备方法

说明书

本发明属于纳米技术领域，公开了一种三角银纳米片的制备方法。本发明制得的三角银纳米片纯度高，在环境条件下具有暗储存至少30天的稳定性(该稳定性是通过紫外可见光光谱的吸收峰波长的位移不超过10nm所测定)；具有良好的热稳定性，耐热温度可达到95℃；具有高达42％的光热转换效率；具有良好的生物相容性，材料本身呈中性，不会改变生物体系的pH环境，生物毒性小；在近红外光照射下，能够产生稳定的表面增强拉曼散射信号。

技术领域

本发明属于纳米技术领域，尤其涉及一种三角银纳米片的制备方法。

背景技术

三角银纳米片作为一种特定二维等离子纳米结构，具有特殊的光学、电学和催化等性能，在电子、化工、生物、医疗等方面表现出巨大应用价值。与其他形状的纳米晶体结构相比，三角银纳米片具有较大的表面积，能够作为拉曼活性基底提供更大的接触面，产生较强的表面增强拉曼信号。另外，三角银纳米片本身具有极强的各向异性，可以通过控制纳米片的几何大小精确调控等离子共振吸收峰的位置。并且，近红外区的强吸收峰使其能够作为光热转换材料用于肿瘤或者耐药致病菌的光热治疗。

目前合成三角银纳米片的方法很多，最主要的有光照还原法和化学还原法等。相较于光照还原法，化学还原法在合成速度、产率、纯度方面均存在明显的优势。在化学还原法中，目前大多采用双氧水作为塑型剂，柠檬酸钠作为包裹剂，硼氢化钠作为还原剂，然而此种方法合成的三角银纳米片在光热稳定性和生物相容性方面存在缺陷。比如，在近红外光照下，三角银纳米片因其近红外区的强吸收峰可将光能转化成热能，而产生的热量却会导致上述三角银纳米片从大粒径的三角片层结构缩小为小粒径的银纳米颗粒，导致其在近红外区的吸收峰消失，进而影响其表面增强拉曼散射信号和光热转换效率的稳定性。另外，上述三角银纳米片表面附着大量的柠檬酸钠，导致材料本身呈强碱性(pH为8-10)，当用于生物体时，会导致生物体内的pH环境发生变化，进而产生生物毒性。上述方法合成的三角银纳米片在光热稳定性和生物相容性方面的缺陷极大的限制了其在表面增强拉曼效应和光热治疗等方面的应用。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种三角银纳米片的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种三角银纳米片的制备方法，步骤如下：

(1)制备种子

在15-30℃、搅拌条件下，将银源溶液和包裹剂溶液混合，再依次加入塑型剂溶液和还原剂溶液，搅拌至溶液从无色变为棕黄色，继续搅拌使其充分反应，即得银纳米颗粒；

(2)制备三角银纳米片

在搅拌和沸水浴条件下，以步骤(1)的银纳米颗粒为种子，依次加入包裹剂溶液、银源溶液和还原剂溶液，控制水浴温度为90-100℃,继续搅拌至溶液从无色变为蓝色，制得三角银纳米片；

其中，步骤(2)中，所述的包裹剂为4-羟乙基哌嗪乙磺酸HEPES、3-吗啉丙磺酸MOPS、3-吗啉-2-羟基丙磺酸MOPSO或4-(2-羟乙基)哌嗪-1-2-羟基丙磺酸；所述的还原剂为对苯二酚。

进一步，步骤(1)中，所述的银源为硝酸银，包裹剂为柠檬酸钠，还原剂为硼氢化钠，塑型剂为双氧水；

所述银源溶液的终浓度为100μM-300μM；所述包裹剂溶液的终浓度为1mM-3mM；所述塑型剂溶液的终浓度为0.024wt％-0.048wt％；所述还原剂溶液的终浓度为0.5mM-1.5mM；

所述银源与包裹剂、塑型剂和还原剂的用量摩尔比为1：(15-30)：(300-600)：0.4。

进一步，步骤(2)中，所述的银源为硝酸银；所述银源溶液的终浓度为100-300μM；所述包裹剂溶液的终浓度为15-30mM；所述还原剂溶液的终浓度为0.73-3.65mM；

所述银源与银纳米颗粒质量浓度比为1：(0.00325-0.075)；