[发明专利]一种水溶液中一步制备疏水性金、银纳米颗粒的方法以及疏水性金、银纳米颗粒

说明书

本申请提供了一种水溶液中一步制备疏水性金、银纳米颗粒的方法以及疏水性金、银纳米颗粒，所述方法包括：步骤S1：反应温度下，在一定浓度的金属前驱体水溶液中，加入一定浓度的长链烷基吡啶盐水溶液，搅拌，得到混合液；步骤S2：将一定浓度的强碱水溶液加入所述混合液中，经过一定反应时间，得到疏水性的金属纳米颗粒；步骤S3：在所述金属纳米颗粒的水溶液中加入有机溶剂，疏水性金属纳米颗粒转移到有机相，分离除去水相，得到有机溶剂中分散良好的疏水性金属纳米颗粒；所述金属前驱体水溶液为金前驱体水溶液、银前驱体水溶液。本申请在水溶液中一步制备疏水性金、银纳米颗粒，能有效地控制粒径尺寸，操作简单，方便环保。

技术领域

本申请涉及金属纳米颗粒的制备领域，特别是涉及一种水溶液中一步制备疏水性金、银纳米颗粒的方法以及疏水性的金、银纳米颗粒。

背景技术

随着纳米科技的高速发展，金属纳米颗粒由于其特殊的物理和化学性质而受到越来越多的关注。因其本身的尺寸特性、量子效应、结构表面的等离子共振等性质，它们被广泛应用于催化、矩阵光电电子学、光电子学、信息储存、催化、能量存储、生物成像、铁磁流体等领域。在目前多种制备金属纳米颗粒的方法中，湿法制备是较为常用的一种方法，制备过程中能很好的调控金属纳米颗粒的成分、形状和大小。为了更好制备金属纳米颗粒，在湿法制备金属纳米颗粒的方法中会使用如硫基、磷基、胺基等作为保护剂。目前，水相制备法比较简单，制备成本低，粒子分散性差，需要添加保护剂，且颗粒尺寸分布范围较大，烧结性能差；相反，通过长链烷基化合物作为保护剂，在有机相制备金属纳米颗粒能够有效地控制其尺寸和形状，其分散性好，粒径尺寸分布范围窄，烧结性能好的纳米粒子，但是成本较高，同时去除游离保护剂的操作也比较复杂；另外，制备过程中会用到大量有机溶剂，因而对环境和健康危害较大，不符合“绿色合成”的概念。所以，开发一种水溶液中一步制备尺寸大小分布均匀的疏水性金属纳米颗粒的方法具有重大意义。

发明内容

本申请提供一种水溶液中一步制备疏水性金、银纳米颗粒的方法以及疏水性金、银纳米颗粒，以解决现有有机溶液制备疏水性金、银纳米颗粒方法中，制备过程复杂、制备时间长的缺点，以及制备过程中使用大量有机溶剂而带来的环保问题。

本申请实施例公开了一种水溶液中一步制备疏水性金、银纳米颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：反应温度下，在一定浓度的金属前驱体水溶液中，加入一定浓度的长链烷基吡啶盐水溶液，搅拌，得到混合液；

步骤S2：将一定浓度的强碱水溶液加入所述混合液中，经过一定反应时间，得到疏水性的金属纳米颗粒；

步骤S3：在所述金属纳米颗粒的水溶液中加入有机溶剂，疏水性金属纳米颗粒转移到有机相，分离除去水相，得到有机溶剂中分散良好的疏水性金属纳米颗粒；

所述金属前驱体水溶液为金前驱体水溶液、银前驱体水溶液。

可选地，所述长链烷基吡啶盐为十二烷基吡啶、十四烷基吡啶、十六烷基吡啶盐中的一种或几种。

可选地，步骤S1包括：在HAuCl₄、AgNO₃水溶液中，加入十六烷基氯化吡啶水溶液并搅拌；

所述金前驱体水溶液为HAuCl₄水溶液，所述银前驱体水溶液为AgNO₃水溶液。

可选地，所述长链烷基吡啶盐水溶液在所述混合液的浓度为1mM-200mM。

可选地，所述反应温度为25-100℃。

可选地，所述强碱水溶液为NaOH水溶液、KOH水溶液、LiOH水溶液、浓氨水中的一种或几种。

可选地，所述强碱水溶液加入所述混合液中后浓度为0.1M-15M。