[发明专利]一种金纳米棒的制备方法

说明书

本发明公开了一种金纳米棒的制备方法，属于金属纳米材料合成制备领域。本发明方法：配制聚氧乙烯‑聚氧丙烯‑聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的水溶液，然后预热，快速注入相同温度的氯金酸溶液，混合均匀，水浴加热，反应完毕后自然冷却至室温。本发明通过调控双亲嵌段共聚物的自组装过程，形成棒状胶束形貌，并以此为模板，调控金纳米颗粒的生长，得到金纳米棒颗粒。同时，在碱性条件下，双亲嵌段共聚物Pluronic与纳米金之间的疏水相互作用加强，Pluronic吸附于纳米金表面，能够在溶液中稳定数月而不发生团聚。在溶液中存在的金纳米棒颗粒不具有细胞毒性，可以用于生物物质检测、生物亲和性药物载体。

技术领域

本发明属于金属纳米材料合成制备领域，涉及使用双亲嵌段共聚物合成棒状金纳米颗粒的方法。

背景技术

由于其独特的物理化学性质，纳米颗粒引起了科学工作者的极大关注。贵金属纳米棒如金纳米棒具备其他材料不具备的良好性能。金纳米棒具备优异的光谱学与电学特性，例如光热效应和独特的近红外吸收峰。其中金纳米棒更是凭借其优异的光学和结构特性，被成功应用于光热疗法、药物定向传输和催化剂等方面。光热疗法等有望成为对人体低损伤的、高效的癌症治疗方法。医学与材料学的领域正在对重金属纳米棒进行广泛和深入的研究。自1990年代首次报道以来，至2019年，金纳米棒相关文献5400篇共被引16万次。

金纳米棒的制备方法目前采用较多的是用CTAB作模板剂来控制金棒的生长。但是CTAB有一定的细胞毒性，利用CTAB制备出的纳米棒需要进一步处理才能医用。

目前发现能够利用嵌段共聚物自组装结构的多样性来制备金纳米材料，但是，在可控合成金纳米棒方面仍未有报道。

发明内容

本发明的目的在于：解决上述现有技术中存在的问题，制备一种高稳定性、粒径小而均一的金纳米颗粒，粒径、形貌通过pH值调节。

本发明的金纳米棒制备方法包括以下步骤：

(1)配制聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的水溶液；

(2)取上述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的水溶液预热；

(3)取预热的氯金酸溶液快速注入到步骤(2)得到的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物水溶液中，混合均匀，置于水浴反应，自然冷却至室温。

步骤(1)所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的水溶液中，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的浓度为0.5w.t.％-1w.t.％。

步骤(1)所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的水溶液，在进行步骤(2)之前需调节pH，pH由摩尔浓度范围为(3.5-350)×10^-3mol/L的氢氧化锂溶液调节，调节pH至6-8。

步骤(2)所述预热为水浴加热，水浴加热时间为(30-60)分钟，水浴温度为(40-60)℃。

步骤(3)所述氯金酸溶液的摩尔浓度范围为(1.2-2)×10^-3mol/L，其预热温度与步骤(2)中所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的水溶液的预热温度相同。

步骤(3)所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物的水溶液与氯金酸水溶液体积比为(40:1)-(10:1)。

步骤(3)所述反应温度为(40-60)℃，反应时间为(3-6)小时。

所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯双亲嵌段共聚物为P123，分子量为5750。

步骤(3)所述氯金酸为四氯金酸(HAuCl₄)或者氯金酸钠(NaAuCl₄)。