[发明专利]一种金属纳米粒子的制备方法

说明书

本发明公开了一种金纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将含至少两个羧基的羧基酸溶液和十六烷基三甲基溴化氨溶液混合均匀，得到混合溶液，然后在不断地搅拌所述混合溶液下，滴加含金粒子的溶液，使含金粒子的溶液在所述混合溶液中均匀分散，然后快速加入还原剂溶液继续搅拌，静置后得到金种子；再取适量的十八烷基苄基二甲基氯化铵溶液，边搅拌边加入含金粒子溶液，混合均匀后，加入硝酸银溶液，再加入抗坏血酸溶液，待反应完成后，加入制得的金种子，得到金纳米粒子溶液。本发明的方法，采用十八烷基苄基氯化铵，能够控制金纳米粒子的生长速度，利于精确控制生成的金纳米粒子的形貌。

技术领域

本发明涉及一种纳米粒子的制备方法，尤其涉及一种金属纳米粒子的制备方法，属于金属纳米粒子合成技术领域。

背景技术

金纳米粒子由于具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应以及量子隧道效应而具有独特的物理和化学性质，在光学、电学和磁学等方面具有广阔的应用前景，可用做催化剂、部分医药制剂和生物传感器的传感测定介质等。

金纳米粒子的性质取决于金纳米粒子的形状和尺寸等因素，因此在制备金纳米粒子的同时，能较好地控制金纳米粒子的形状和尺寸具有极大的挑战性。

现有技术中金纳米粒子的制备方法分为物理法和化学法，其中物理法主要有真空蒸镀法、软着陆法、电分散法和激光消融法，化学法主要有氧化还原法、模板法、光化学法、电化学法、相转移法、溶胶法和微波法。目前化学法比较成熟，且化学法中氧化还原法最为常用。

但目前的这些金纳米粒子的制备方法，制备条件和过程复杂，且无法很好地控制金纳米粒子的形貌。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金纳米粒子的制备方法，该制备方法简单，并且能有效地控制金纳米粒子的形貌。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种金纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：

1)将含至少两个羧基的羧基酸溶液和十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)溶液混合均匀，得到混合溶液，然后在不断地搅拌所述混合溶液下，滴加含金粒子的溶液，使含金粒子的溶液在所述混合溶液中均匀分散，然后快速加入还原剂溶液继续搅拌，静置后得到金种子；

2)再取适量的十八烷基苄基二甲基氯化铵(BDAC)溶液，边搅拌边加入含金粒子溶液，混合均匀后，加入硝酸银溶液，再加入抗坏血酸溶液，待反应完成后，加入步骤1)中制得的金种子，得到金纳米粒子溶液。

进一步地，在步骤1)中，然后快速加入还原剂溶液，于35～45℃继续搅拌，静置2～3h后得到金种子。

进一步地，在步骤1)中，所述含金离子的溶液中的金离子与所述羧基酸的摩尔比为1∶0.2～1∶8，所述含金离子的溶液中的金离子与所述十六烷基三甲基溴化氨的摩尔比为1：3。

进一步地，在步骤1)中，所述羧基酸为柠檬酸、乙二酸、丙二酸以及丁二酸中的一种或多种。

进一步地，在步骤2)中，所述含金离子的溶液中的金离子与所述十六烷基三甲基溴化氨的摩尔比为5：2。

进一步地，在步骤1)中，所述混合溶液中还添加有保护剂溶液，所述保护剂溶液为聚乙烯吡咯烷酮溶液。

进一步地，在步骤1)中，所述保护剂溶液与含金离子的溶液中的金离子的摩尔比为1：0.8～1。

本发明的有益效果在于：在金纳米粒子的形成过程中，采用十八烷基苄基氯化铵，金纳米粒子之间通过BDA+的相互排斥的静电作用而维持稳定，从而能够控制金纳米粒子的生长速度，并通过羧基酸加入，进一步减慢反应速度，利于精确控制生成的金纳米粒子的形貌，并且羧基酸还可起到稳定剂的作用，减少试剂的添加，使得制得的纳米粒子形状比较规则，且粒径较小。