[发明专利]一种以PVP为导向和组装的纳米金岛状结构的制备方法

说明书

本发明提供了一种以PVP为导向和组装的纳米金岛状结构的制备方法，该制备方法为：(1)AgNO₃溶液中加入PVP溶液，室温下磁力搅拌，接着依次加入柠檬酸三钠溶液，NaBH₄溶液，溶液颜色立即变为黄色时快速加入H₂O₂溶液，继续搅拌，十分钟后溶液颜色依次从浅黄色、黄色、红色、紫色最终变成蓝色；(2)取上述纳米三角形溶液，磁力搅后加入PVP溶液和抗坏血酸后，迅速向溶液中加氯金酸溶液，在室温下反应20min左右，最后离心10min并在水溶液中超声分散；本发明在较强吸附能力的PVP为配体条件下，提高了银表面的异质性，减缓了沉积下来的金原子的迁移速率，从而使它们凝聚一起形成岛状结构。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种以PVP为导向和组装的纳米金岛状结构的制备方法。

背景技术

自组装是指基本结构单元(分子，纳米材料，微米或更大尺度的物质)在非共价键力的作用下自发形成稳定有序结构的过程。通常利用表面分子调控纳米颗粒之间或者纳米颗粒与基底之间的作用力来控制纳米颗粒的组装。通过改变纳米颗粒表面配体的种类，可以实现纳米颗粒的自组装。自组装用的比较多的方法是界面自组装。界面自组装可以诱导纳米颗粒自发的在界面形成特定有序结构。通过调节纳米颗粒的性质，可以控制纳米颗粒的组装。

Park等利用表面疏水修饰剂(正十二硫醇)组装合成紧密排列的单层纳米金膜。实验利用正己烷溶液中的正十二硫醇取代纳米金表面的柠檬酸钠，然后加入乙醇，使得金纳米粒子从水相迁移到正己烷中。最后蒸发正己烷得到单层纳米金膜。用来组装贵金属的材料有很多，其中高分子材料在诱导颗粒组装方面的应用广泛。Huang X等利用PVP和碘离子一同作用，合成了高度分散的棒状纳米钯结构。PVP即作为还原剂，也作为保护剂。通过控制PVP的量能导向合成不同的形貌：将PVP的量减半，可以合成立方体、三角形和四面体等形貌。成倍增加PVP的量可以得到球体和短长径比的纳米棒。夏幼南等采用PVP为保护剂制备出了规则的线状、三角形和立方形银纳米材料。指出PVP在整个反应体系中扮演着很重要的角色。其对某些特定晶面存在选择性吸附作用。PVP在反应液中的比例决定着产物的形貌和大小。但银纳米由于受其尺寸和形貌影响较大，如何制备出形貌良好的纳米金岛状结构就显得异常关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中尚未合成出双金属的金银岛状结构的缺陷，本发明提供了一种以PVP为导向和组装的纳米金岛状结构的制备方法，金银双金属的岛状纳米结构,鉴于两者金属的纳米结构性质，将会提供更多的活性位点，也大大提高了应用测试的效果。

本发明采用二氯甲烷替代原先浓硫酸为溶剂，反应温度温和，提高了硝化反应的安全性，氧化产生的副产硫酸，能够再次循环套用，减少了副产酸的产生量，从而减少了环境污染，并且提高了产品收率和质量。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种以PVP为导向和组装的纳米金岛状结构的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：

(1)纳米三角形银的制备

在AgNO₃溶液中加入PVP溶液，室温下不断地进行磁力搅拌，接着依次加入柠檬酸三钠溶液、NaBH₄溶液，观察到溶液颜色变为黄色时，快速加入H₂O₂溶液，继续搅拌，溶液颜色依次从浅黄色、黄色、红色、紫色最终变成蓝色，得纳米三角形银溶液；

(2)岛状双金属结构的制备

取上述纳米三角形银溶液，磁力搅拌一定时间后加入PVP溶液和抗坏血酸，随后迅速向溶液中加氯金酸溶液，在室温下反应一定时间，最后高速离心10min 并在水溶液中超声分散，即得。

进一步的，所述纳米三角形银的制备具体如下：