[发明专利]一种水相中金纳米簇的富集方法

说明书

本发明提供一种水相中金纳米簇的富集方法，属于纳米材料技术领域。方法包括以下步骤：(1)将由氧化型谷胱甘肽和氯金酸反应制备的富集金纳米簇溶液的pH调节至2～8；(2)将待富集金纳米簇溶液与乙腈及改性剂组成的富集溶液以1：(4～7)的体积比混合后摇匀；(3)以500～2000转/分钟的速度离心5～20分钟或静置2～4小时实现相分离；(4)收集金纳米簇富集相。本富集方法保留了原纳米簇内核组成、形貌、在水溶液中聚集方式和光学特性，富集过程的回收率大于99％，操作简便、快速，可以实现大规模纳米簇富集。本方法所富集的纳米簇可以直接溶解于水，满足光学治疗以及均相催化的需求。

技术领域

本发明涉及一种水相中金纳米簇的富集方法，属于纳米材料技术领域。

背景技术

金纳米簇是由数个到几十个金原子组成的核以及包裹于其外部的一价金-配体形成的络合物(Au(I)-Ligand)组成的壳堆积而成的纳米结构。通常金纳米簇核心尺寸小于2nm，由于金纳米簇的尺寸与于费米波长相当，因而表现出离散的分子状电子结构和独特反应性质，由于这些特殊的性质，金纳米簇在光学治疗以及催化等领域得到了广泛的应用。

但是，光学治疗以及催化等领域通常需要高浓度的金纳米簇，而化学合成法获得金纳米簇的浓度通常达不到要求，因而，需要对合成的金纳米簇进行富集。已经报道的富集方法有超速离心法、超滤法、免疫捕获法、色谱法以及溶剂沉淀法等。然而，目前的这些方法存在一些缺点，比如超速离心法富集不完全，而超滤法、免疫捕获法、色谱法和溶剂沉淀法有产率低、耗时、费用高等缺点；另外，色谱法和溶剂沉淀法有可能使金纳米簇变性。因此，发展一种高效、方便的金纳米簇富集技术是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种水相中金纳米簇的高效、方便的富集方法。发明人实验发现，由氧化型谷胱甘肽和氯金酸反应生成的金纳米簇溶液，与富集溶剂(乙腈与改性剂的混合物)以一定的比例混合后产生油状液滴，该液滴与富集溶剂不相混溶，而且密度比富集溶剂大，更重要的是，原来水相溶液中的金纳米簇几乎全部富集于油状液滴。有鉴于此，本专利提供了一种水相中金纳米簇的富集方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)调节待富集金纳米簇溶液的pH值为2～8；

所述待富集金纳米簇溶液由氧化型谷胱甘肽和氯金酸反应制得，反应物中氯金酸的起始浓度为1～20mM，氧化型谷胱甘肽与氯金酸的起始摩尔浓度之比为2:1～5:1；

(2)将待富集金纳米簇溶液加入富集溶液中，摇匀；所述富集溶液由乙腈和改性剂构成；所述改性剂为氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、乙酸乙酯、环己烷和正己烷中一种或多种；

(3)相分离；

(4)收集金纳米簇富集相。

优选的，所述步骤(1)中用200mM NaOH或200mM HCl调节待富集金纳米簇溶液的pH值。

优选的，所述步骤(2)中待富集金纳米簇溶液与乙腈溶液的体积比为1：(4～7)，所述改性剂与乙腈的体积比为(0～1):4。

所述步骤(3)中的相分离通过离心或静置的方法实现。

通过离心方法实现相分离时，优选的离心速度为500～2000转/分钟，优选的离心时间为5～20分钟。

通过静置的方法实现相分离时，优选的静置时间为2～4小时。

所述步骤(4)中金纳米簇富集相为液态。