[发明专利]一种制备羧基功能化金纳米核壳结构MOF-5的方法

说明书

基于溶剂热合成，将聚乙烯吡咯烷酮PVP，六水合硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O,1,2,4‑苯三甲酸(C₉H₆O₆)，N,N二甲基甲酰胺/醇混合溶剂，氯金酸HAuCl₄，共混装在于水热釜内反应，在形成金属有机框架结构的同时，利用氯金酸在高温条件下分解，形成金纳米颗粒内核，与此同时，利用PVP形成的胶束，约束MOF‑5结构的生长，从而制备出具有单分散性，粒径均匀的具有金纳米核壳结构MOF‑5复合材料。

技术领域：

本申请属于纳米材料制备技术领域，特别地，属于一种制备羧基功能化金纳米核壳结构MOF-5的方法。

背景技术：

纳米金颗粒具有独特的光学、电学及热学性质，具有更高的X射线吸收系数，功能化纳米金(Au-核壳结构)具有很好的生物相容性、水溶性与稳定性，可在体内代谢排出，是非常有潜力的CT造影剂/光声成像诊断试剂。同时功能化纳米金还可以用来进行光热治疗，以及作为运输平台负载其他诊断、治疗试剂，在科研以及临床实践中可实现多病灶模型的诊断及治疗，在应用中的优越性要大大强于单纯的金纳米颗粒。

制备金纳米颗粒常用的方法是利用氧化还原反应原理，将氯金酸(HAuCl₄)中的AuCl₄-还原成Au。而制备Au/MOF核壳结构材料，目前文献报道的合成Au/MOF的方法大多数是两步法，即先制备出金属有机框架材料，然后再金属有机框架材料内部将AuCl₄-还原成Au。合成步骤较为繁琐，增加的步骤降低了纳米粒子的产率，而且做出来的Au/MOF核壳结构材料，金纳米粒子大小的受制于金属有机框架材料的内部结构，粒径较小，无法很好的实现金纳米粒子的光热治疗作用。

发明内容：

针对现有技术的上述种种缺陷，本申请提出一种制备羧基功能化金纳米核壳结构MOF-5的方法，采用一步溶剂热技术，具体方案如下：

基于溶剂热合成，将聚乙烯吡咯烷酮PVP，六水合硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O,1,2,4-苯三甲酸(C₉H₆O₆)，N,N二甲基甲酰胺/醇混合溶剂，氯金酸HAuCl₄，共混装在于水热釜内反应，在形成金属有机框架结构的同时，利用氯金酸在高温条件下分解，形成金纳米颗粒内核，与此同时，利用PVP形成的胶束，约束MOF-5结构的生长，从而制备出具有单分散性、粒径均匀的，具有金纳米核壳结构MOF-5复合材料。

具体地，一种制备羧基功能化金纳米核壳结构MOF-5的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)、准备反应底物：将六水合硝酸锌Zn(NO₃)₂·6H₂O、1,2,4-苯三甲酸(C₉H₆O₆)、聚乙烯吡咯烷酮PVP、N,N二甲基甲酰胺与醇混合溶、氯金酸HAuCl₄按照一定质量比进行混合得到反应底物；

(2)、将得到的所述反应底物在反应器皿中充分溶解，形成透明、均一、稳定的液体；

(3)、取出一定量的所述液体，加入到水热釜或者其他能够进行溶剂热反应的容器中；

(4)、上述液体在温度100～150℃条件下反应1～48h；

(5)、反应结束后，自然冷却至室温，以一定转速离心得到表面具有羧基的金纳米核壳结构MOF-5复合材料，并用无水酒精洗涤若干次；

(6)、冷冻或者真空干燥，获得制备样品，进行微观结构表征。