[发明专利]铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及以牛血清白蛋白为模板制备铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构及其方法，属于纳米技术领域。

背景技术

纳米材料是三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或者由该尺度范围的物质为基本结构单元所构成的材料的总称。由于纳米材料的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此纳米材料具有与宏观物质所迥异的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子限域效应。

贵金属（银，金，铂等）由于它们的稳定性好，熔点高等优点使其在纳米材料的制备和应用中受到广泛的关注。铂纳米粒子的抗氧化力强，比表面体积大，表面能高，吸附能力强，在燃料电池、生物传感器、化学催化剂等方面都有广泛的应用。近年来，人们用不同的方法制备各种结构和性能的纳米材料。但是，纳米材料的团聚沉降是制约其应用的重要因素，因此深入研究水体系分散稳定性的新型纳米材料具有重要的意义。

本发明以生物蛋白分子牛血清白蛋白为模板，通过生物矿化作用，制备铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构。蛋白质模板可控制金属内核的形貌与尺寸，同时对纳米铂内核具有很强的稳定作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种以生物蛋白分子牛血清白蛋白为模板，通过生物矿化作用，制备铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构的方法以及所制备的铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构，由下述方法制备而成的：在浓度为牛血清白蛋白水溶液中加入氯铂酸水溶液，混匀后加入氢氧化钠水溶液得混合溶液，水浴加热，混合溶液在加热反应后其氯铂酸的三个吸收峰消失；将此溶液经过超滤并水洗，得到铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构水溶液，将铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构水溶液冷冻干燥得到铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构粉末。

所述的铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构中铂纳米粒子优选由86%的Pt⁰和14%的Pt⁴⁺组成，铂纳米粒子的平均粒径优选为4 nm，铂纳米粒子的晶面间距为0.224 nm，对应于铂晶体的111晶面。

本发明上述的铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构的制备中的各组分的配比按本领域常规方法可以完成的。但本发明的铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构的制备可以优选如下方法制备：首先，在浓度为50 mg/ml 牛血清白蛋白水溶液中加入浓度为16 mmol/L的氯铂酸水溶液，混匀后加入1.5 mol/L NaOH水溶液，水浴加热。所得溶液经过超滤并水洗，得到铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构水溶液，将铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构水溶液冷冻干燥可得到纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构粉末。以上过程中使用的所有玻璃器皿均经过王水浸泡，并用双蒸水彻底清洗，晾干。

本发明所述的一种制备铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构的方法，由以下步骤组成：在浓度为牛血清白蛋白水溶液中加入氯铂酸水溶液，混匀后加入氢氧化钠水溶液，水浴加热；所得溶液经过超滤并水洗，得到铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构水溶液，将铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构水溶液冷冻干燥得到铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构粉末。

所述的牛血清白蛋白水溶液浓度优选为50 mg/ml，氯铂酸水溶液浓度优选为16 mmol/L，氢氧化钠溶液浓度优选为1.5 mol/L。

所述牛血清白蛋白水溶液、氯铂酸水溶液与氢氧化钠溶液的体积比优选为1:1:0.1。

所述牛血清白蛋白、氯铂酸、氢氧化钠依次混合后，在优选80 ℃水浴加热反应优选时间为2小时。

加热反应后溶液装入截止分子量优选为3k的超滤管，优选转速为6000 r/min离心超滤，并水洗优选次数为3次。

所得到的铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构粉末中的铂纳米粒子的平均粒径为4 nm。

所得到的铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构粉末中的铂纳米粒子由86%的Pt⁰和14%的Pt⁴⁺组成。

超滤后所得的铂纳米粒子-牛血清白蛋白核壳结构水溶液能放置至少1个月、无沉降物出现。

本发明的优点：

（1）本发明制备方法绿色环保，操作简便快速，不需要使用还原剂。