[发明专利]一种正电性银纳米粒子的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种正电性银纳米粒子的制备方法，将超纯水、0.05～0.2M抗坏血酸溶液、0.05～0.2M精胺类溶液、0.4～0.6M氢氧化钠溶液和0.05～0.2M银前驱体溶液按照体积比40～60:0.15～0.4:0.15～0.4:0.1～0.3:0.3～0.5加入预处理后的容器中混合，反应20～40min后得到含有第一正电性银纳米粒子的溶胶。本发明还提供了以第一正电性银纳米粒子为银种制备不同尺寸且粒径均匀的第二正电性银纳米粒子的方法。本发明通过选用精胺类分子作为保护剂，以抗坏血酸作为还原剂合成了一种尺寸可控且粒径均匀正电性的银纳米粒子。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种正电性银纳米粒子的制备方法及应用。

背景技术

静电作用显著影响弱吸附分子与SERS基底表面的亲和力。常规的Au/Ag NPs基底因其表面负电荷通过静电引力使正电性弱吸附分子更易进入热点实现高灵敏检测。但对于负电性弱吸附分子，静电斥力反而会阻碍分子进入热点，一类检测负电性分子的方法主要是制备正电性的基底，第一种是使用正电性的中间分子如聚赖氨酸(PLL)、聚乙烯亚胺等对Ag/Au-Cit进行配体取代，这类方法是获得正电性基底最简单的一种方式，但需要严格控制配体用量防止置换过程胶体的团聚。第二种方法是使用正电性的分子如聚乙烯吡咯烷酮，十六烷基三甲基溴化铵为配体直接进行正电性基底的合成，这类方法可以得到稳定性与均匀性较好的正电性基底，但聚合物分子会增大粒子间隙显著的影响SERS增强效果，因此很难得到较高的灵敏度。

已有相关文献报导以硼氢化钠作为还原剂，精胺作为保护剂合成的正电性Ag NPs有较好的SERS增强效果，但由于硼氢化钠的强还原性，所合成的Ag NPs极度不均匀且粒径较小，稳定性也较差，用这类粒子进行SERS检测时会显著的影响结果重复性，灵敏度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种尺寸可控且均匀的正电性银纳米粒子的制备方法及应用。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为:

一种正电性银纳米粒子的制备方法，是将超纯水、0.05～0.2M抗坏血酸溶液、0.05～0.2M精胺类溶液、0.4～0.6M氢氧化钠溶液和0.05～0.2M银前驱体溶液按照体积比40～60:0.15～0.4:0.15～0.4:0.1～0.3:0.3～0.5加入预处理后的容器中混合，反应20～40min后得到含有第一正电性银纳米粒子的溶胶。

可选的，所述第一正电性银纳米粒子的平均粒径为30～50nm。

可选的，所述银前驱体溶液包括硝酸银溶液、银氨络合物。

可选的，所述精胺类溶液是包含精胺，盐酸精胺或亚精胺的水溶液。

可选的，将超纯水、0.1M抗坏血酸溶液、0.1M精胺类溶液、0.5M氢氧化钠溶液和0.1M银前驱体溶液按照体积比50:0.24:0.24:0.2:0.4加入容器中混合，反应30min后得到平均粒径为47nm的第一正电性银纳米粒子。

可选的，所述容器的预处理步骤为:在容器内加入质量分数为0.05％～0.2％的聚乙烯亚胺溶液，放置1～3h后，用超纯水超声清洗。

一种正电性银纳米粒子的制备方法，以上述含有第一正电性银纳米粒子的溶胶为银种，将银种、超纯水、0.05～0.2M抗坏血酸溶液、0.05～0.2M精胺类溶液混合得到混合溶液，利用蠕动泵将1～10mM银前驱体溶液缓慢滴加入混合溶液中，利用蠕动泵控制滴加时间超过1小时，得到第二正电性银纳米粒子，其中银种、超纯水、抗坏血酸溶液、精胺类溶液和银前驱体溶液的体积比为5～15:15～25:0.2～2:0.2～2:15～25。

可选的，通过控制抗坏血酸与银前驱体溶液用量合成不同粒径的正电性银纳米粒子。

上述正电性银纳米粒子作为正电性SERS基底的应用。