[发明专利]一种具有特殊结构的金-银双金属材料的合成方法

说明书

本发明公开了一种具有特殊结构的金‑银双金属材料的合成方法，这种材料包括做为核结构的金纳米棒和生长在金纳米棒表面的银。本发明采用了种子生长法，在金纳米棒上生长银。主要的步骤包括：首先利用种子生长法生长金纳米棒，再将生长成功的金纳米棒进行清洗得到纯度较高的金纳米棒；然后将金纳米棒作为种子添加相应量的表面活性剂，硝酸银，使其混合均匀，控制反应的温度，使得金纳米棒的表面上成功生长出银。通过透射电镜图观察其生长情况。本发明所合成特殊结构的金‑银双金属材料生长均匀。此发明的反应条件简洁，反应速率较快，并且实现了低成本。

技术领域

本发明涉及金属纳米材料的合成领域，尤其涉及具有特殊结构的金-银双金属材料的合成方法。

背景技术

近些年对于贵金属纳米颗粒的研究发展十分迅速，其中对于金纳米棒的研究最为突出。由于金纳米棒具有非常丰富的化学以及物理性质，首先它可用于生命科学，包括体外诊断，体内成像以及体内治疗。其次，金纳米棒还被广泛应用于传感器方面，由于金纳米棒具有表面拉曼散射增强以及表面等离激元共振性能，因而能用于微量分子和离子探测。同时，金纳米棒还能制作成光学元件，例如：近红外滤光片，太阳能电池，偏振片等。而在近些年来双金属结构的优良性能逐渐被人们所熟知，逐渐成为研究人员研究的重点。首先，由于银具有优良的表面性能和化学活性，能够显示出独特的热、电、光、声、磁、力学性能和催化性能，广泛用于超导、化工、医学、光学、电子、电器等领域。因此如何将金、银两种金属的优良性能进行结合则显得极其重要。

研究人员已经成功地合成金-银双金属的材料，而现阶段合成的金-银双金属具有不均匀，合成方法繁琐，合成成本较高等缺点。所以为了改善这些合成方法的不足，在此提出了一种特殊结构的金-银双金属材料的合成方法。此合成方法具有合成结果均匀，合成成本低廉，合成方法简洁等优点，而且还能用于某些特殊的光学催化以及生物医疗方面。

发明内容

为了解决金-银双金属合成效率低下，最终合成结果不均匀的问题，本发明提供了一种具有特殊结构的金-银双金属材料的合成方法，能够高效地合成均匀具有特殊结构的金-银双金属材料，而且反应条件简单，成本低。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有特殊结构的金-银双金属材料的合成方法，包括以下步骤：

步骤S1,利用种子生长法制备金纳米棒。

步骤S2,取已经清洗过并且分散在低浓度的CTAB中的金纳米棒做为新的种子，在此种子上添加相应量的CTAB,硝酸银溶液，抗坏血酸溶液，控制反应的速率来合成特殊结构的金-银双金属结构的材料。

其中，所述步骤S1进一步还包括了以下步骤：

S10:将10mL CTAB(0.1M)与0.25mL HAuCl₄(10mM)混合于瓶中，用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH₄混合，配成0.01M NaBH4溶液，并加入0.6mL于瓶中剧烈搅拌。溶液由金黄色变为棕黄色，此为种子溶液。

S11:将2.5mL CTAB(0.1M)与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中。溶解后将溶液降温至30℃，之后加入0.9mL AgNO₃(4mM)溶液。并于30℃恒温静置15分钟，之后加入0.25mL HAuCl4(10mM)。经过60-90分钟的搅拌(400rpm)，溶液由金黄色变为无色。此为生长溶液。

S12:向生长溶液中加入0.3mL HCl(37wt.％)调控pH值。之后依次加入75μL AA(64mM)，40μL种子溶液并剧烈搅拌。最终溶液静置12小时于30℃水浴中。

S13:将生长之后的溶液离心(7000rpm，30分钟)，去除上层清液后加入CTAB(1-2mM)，二次离心(7000rpm，30分钟)。去除清液后，分散于对应体积的CTAB(1-2mM)中。