[发明专利]一种薄片型金属纳米颗粒的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄片型金属纳米颗粒的提取方法。

背景技术

金属纳米颗粒是指由直径在纳米量级的金属颗粒（晶粒）。由于金属纳米颗粒形成的薄膜具有高的比表面积、高活性、特殊的物性等已成为纳米材料研究的一个十分重要的前沿领域。相对而言，金属纳米颗粒的提纯提取技术在纳米薄膜的研究中始终占据了举足轻重的地位，并且随着制备技术的发展和超晶格与量子点概念、能带系统工程等的提出，得到了巨大的发展。

目前，纳米颗粒提取的方法主要有激光轰击法、重铬酸钾氧化法、氧化气化法提纯等，而金属纳米颗粒的提取提纯的方法更是凤毛麟角，多是在溶液中离心等物理方法。这些方法往往需要特殊的制备设备、复杂的制备工艺及真空、高温等制备条件，而且效率较低，在复杂结构衬底表面制备纳米薄膜则更加困难。

因此，开发一种方便、快捷的金属纳米颗粒的提取方法是很有必要的。本发明提供了一种极具应用前景的新型、清洁、高效的金属纳米颗粒的提取方法。

发明内容

技术问题： 本发明的目的是提供一种薄片型金属纳米颗粒的提取方法，该制备方法较为简单、快捷且对实验条件要求很低，不需要复杂的仪器设备。

技术方案：本发明提供的一种薄片型金属纳米颗粒的提取方法包括：将含有不同形状的金属纳米颗粒悬浊液和有机溶剂相混合，加入相转移催化剂，剧烈震荡后静止分层，水层颜色发生明显变化并在两相液面形成一层纯化后的薄片型金属纳米颗粒。

所述的金属纳米颗粒为水基中金属纳米颗粒。

所述有机溶剂为环酮类与水互不相容之溶剂。

所述的相转移催化剂为季铵盐类相转移催化剂。

有益效果：本发明与现有的技术相比具有以下的优点：

1、本发明所提出的一种薄片型金属纳米颗粒的提取方法，可作为金属纳米颗粒提纯的一种新方法，也可广泛地应用于金属纳米薄膜的制备领域。

2、传统物理、化学方法所得的纯化的金属纳米颗粒一般需要几小时甚至几天才能完成。本发明使用相转移催化剂对金属纳米颗粒进行提取，使得金属纳米纯化较快，在30秒内即可完成。

3、本方法是一种在互不相容的有机-无机溶液界面进行提纯的方法，即提纯后所得的金属纳米颗粒是在液体内部自发形成的，使得提纯的过程完全处于无尘环境中。

4、应用本方法所提取的金属纳米颗粒具有非常好的重复性。在无机-有机界面处出现纯化颗粒后，既使机械震荡使薄膜破坏，只需要静置少量时间，纯化颗粒又会再次出现在界面处。

5、应用本方法所得到的纯化金属纳米颗粒可在极短的时间内自组装成单层或多层金属纳米薄膜，制备工艺简单、环保，便于实际操作。

具体实施方式

以下将详细说明本实施例薄片型金属纳米颗粒的提取方法。

本实施例薄片型金属纳米颗粒的提取方法法主要包括以下步骤：

步骤（一），取一定量的有机溶液，加入含有不同形状的金属纳米颗粒悬浊液。所述的金属纳米颗粒悬浊液是将金属纳米颗粒配制成质量分数为0.0025%-0.0045%的水溶液。

步骤（二），加入少量相转移催化剂。

相转移催化剂为季铵盐类催化剂。所加入的相转移催化剂在有机相中的物质的量浓度为：0.01-0.08mol/L。

步骤（三），剧烈震荡，静置片刻，在两相界面处形成一层或多层提纯后的金属纳米颗粒聚集层。

实验一：

（1） 取 1ml环戊酮，加入1 ml银纳米颗粒悬浊液，此悬浊液中含有球形、三角板型、六边薄片型银纳米颗粒；

（2） 向上述混合溶液中加入0.00806g季铵盐相转移催化剂，并剧烈震荡使固体全部溶解；

（3） 静置约10秒后两相分层，水溶液颜色明显变浅，在两相界面处形成一层纯化的薄片型银纳米颗粒聚集层；

（4） 将上、下两层溶剂弃去，待残留溶剂挥发干后，即得到较纯净的薄片型金属纳米颗粒。

实验二：

（1） 取 1ml环戊酮，加入1 ml金纳米颗粒悬浊液，此悬浊液中含有球形、薄片型金纳米颗粒；

（2） 向上述混合溶液中加入0.00806g季铵盐相转移催化剂，并剧烈震荡使固体全部溶解；

（3） 静置约15秒后两相分层，水溶液颜色明显变浅，在两相界面处形成一层纯化的薄片型金纳米颗粒聚集层；

（4） 将上、下两层溶剂弃去，待残留溶剂挥发干后，即得到较纯净的薄片型金属纳米颗粒。