[发明专利]一种具有催化活性的双金属金铂纳米核壳颗粒溶液的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及具有催化活性的双金属金铂纳米核壳颗粒溶液的制备方法及其应用，可有效解决胶体金溶液批间差异较大、灵敏度低、只能给出定性或者半定量结果的问题，其解决的技术方案是，包括以下步骤：1）通过化学还原法合成纳米金颗粒溶液；2）利用种子介质生长法制备双金属金铂纳米核壳颗粒溶液；本发明将具有催化活性的双金属金铂纳米核壳颗粒溶液与横向免疫层析技术作为POCT模型平台，以常规胶体金为基准，探究催化剂的配方，对检测结果进行判定，证明可以显著提高检测灵敏度，是双金属金铂纳米核壳颗粒溶液的制备方法及其应用上的创新。

技术领域

本发明涉及纳米材料与生物技术领域，具体为一种具有催化活性的双金属金铂纳米核壳颗粒溶液的制备方法，并使其应用于快速检测免疫层析领域。

背景技术

近年来，纳米金/铂的制备方法与应用的研究越来越广泛，它们不仅具有很好的催化性能，而且在光学、电化学、生物探针、生物传感领域、影像学、检测有毒有害物质等方面应用广泛。作为稀贵金属纳米材料，它们在催化活性方面表现出了很大的优势。

在纳米尺度上对金属催化剂颗粒的纳米结构进行理性设计和化学裁剪有可能显著地改变金属催化剂的物理化学性质，获得性能更好的催化剂；相对于单金属和传统双金属组分(合金或二元金属)纳米颗粒，核壳结构(记为“核@壳”)纳米金属颗粒具有特殊的电子结构及表面性质，其在催化等领域的应用，日益受到重视。因此，如何制备出稳定的、分散性好、且大小和形状可控的“核@壳”纳米粒子成了人们所关注的热点问题。

金纳米粒子(AuNPs)作为信号报告因子已被广泛应用于快速检测领域。但因AuNPs的等离子体的限制，大幅度提高检测灵敏度仍是一个巨大的挑战。例如：ACS Publications公开的一种具有超灵敏比色体外诊断双重功能的铂修饰金纳米颗粒的方法和应用，该方法为双重功能的铂修饰金纳米颗粒的制备方法，通过在传统AuNPs上涂上10个原子层的超薄铂皮(即Au@PtNPs)来设计的，Au@PtNPs保留了初始AuNPs的等离子体活性，同时具有Pt层的超高催化活性。这种双重功能—等离子体和催化—提供了两种不同的检测选择：一种是仅由等离子体产生的颜色产生的(低灵敏度模式)，另一种是由显色底物催化的更敏感的颜色(高灵敏度模式)，实现了检测性能的“按需”调整。但是胶体金检测的灵敏度低、标记物不稳定、只能给出定性或者半定量的结果。因此，解决Au@PtNPs标记时遇到的瓶颈问题和提高检测灵敏度，以及对其催化剂配方进行探究是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种具有催化活性的双金属金铂纳米核壳颗粒溶液的制备方法及其应用，可有效解决胶体金溶液批间差异较大、灵敏度低、只能给出定性或者半定量结果的问题。

所制备的双金属金铂纳米核壳颗粒溶液以独特的光学，电化学和良好的催化活性在快速检测POCT平台(胶体金、荧光层析等)，ELISA平台，生物技术领域，生物传感器领域，纳米材料等领域中的应用。

本发明解决的技术方案为，该具有催化活性的双金属金铂纳米核壳颗粒溶液的制备方法包括以下步骤：

1)通过化学还原法合成纳米金颗粒溶液：将100ul 10％(W/V)H₂AuCl₄加入含有200ml纯化水的250ml的圆底烧瓶中，并将其置于搅拌调温电热套上，加入一个磁力搅拌子并将溶液加热至沸腾，向沸腾的溶液中迅速一次性加入2.5ml、5ml的1％(W/V)的二水合柠檬酸三钠，当溶液至深红颜色时停止加热，继续搅拌10min，进行充分反应；最后，静置室温进行定容至200ml，即制得20nm、40nm的纳米金颗粒溶液；其调整二水合柠檬酸三钠加入量，可获得不同粒径的纳米金颗粒溶液，混匀后吸取1ml在马尔文激光粒度仪进行纳米金颗粒溶液的粒径检测；还原剂越多，晶核数量越多，最终的颗粒体积越小，通过控制二者比例，制备不同粒径的纳米金颗粒溶液，为后续Pt原子层的包裹及蛋白分子的标记及后续工艺优化；