[发明专利]一种尺寸可调的超圆金银合金纳米粒子的制备方法

摘要

本发明公开了一种尺寸可调的超圆金银合金纳米粒子的制备方法，包括如下步骤：(1)以柠檬酸钠和盐酸羟胺为还原剂分步还原氯金酸，以制成第一溶胶；(2)在步骤(1)所得的第一溶胶中的金纳米粒子的表面依次包覆银，制成第二溶胶；(3)在步骤(2)所得的第二溶胶中的Au@Ag核壳结构纳米粒子的表面包覆金，制成第三溶胶；(4)通过超快激光熔融步骤(3)所得的第三溶胶中的Au@Ag@Au结构的核壳结构纳米粒子，合成超圆金银合金纳米粒子。本发明制得的超圆金银合金纳米粒子，形貌规整，近乎完美球形，由金内核和金银合金壳层构成，壳层的金银合金结构具有不同于单组份金或银的性能。

主权项

1.一种尺寸可调的超圆金银合金纳米粒子的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）以柠檬酸钠和盐酸羟胺为还原剂分步还原氯金酸，以制成含有金纳米粒子的第一溶胶，具体包括：a、取浓度为20~28 mM HAuCl₄溶液，加入到超纯水中，加热沸腾至回流后，搅拌下迅速加入浓度为0.5~1.5 wt%的柠檬酸钠溶液，反应0.5~2 h后，变成酒红色，自然冷却到室温，得到粒径为10~15 nm的金种子溶胶；该步骤中，HAuCl₄溶液、超纯水和柠檬酸钠溶液的体积比为4~5: 390~400:15~17b、将粒径为10~15 nm的金种子溶胶加入到超纯水中，再加入浓度为0.5~1.5 wt%的柠檬酸钠溶液以及0.08~0.12 M的盐酸羟胺溶液，搅拌2~10 min后，使用高精度蠕动泵逐滴加入浓度为0.038~0.046wt%的 HAuCl₄溶液，高精度蠕动泵进样速度设置为10~20 mL/hr，反应1.5~3 h后，制得粒径为45~55 nm的金纳米粒子溶胶；该步骤中，粒径为10~15 nm的金种子溶胶、超纯水、柠檬酸钠溶液、盐酸羟胺溶液和HAuCl₄溶液的体积比为22~27: 320~380:5~30:4~6:140~160；c、取粒径为45~55 nm的金纳米粒子溶胶加入到超纯水中，再加入浓度为0.5~1.5 wt%的柠檬酸钠溶液以及0.08~0.12 M的盐酸羟胺溶液，搅拌2~10 min后，使用高精度蠕动泵逐滴加入0.026~0.032wt% 的HAuCl₄溶液，高精度蠕动泵进样速度设置为10~20 mL/hr，反应1.5~3 h后，制得粒径为70~80 nm的金纳米粒子溶胶；该步骤中，粒径为45~55 nm的金纳米粒子溶胶、超纯水、柠檬酸钠溶液、盐酸羟胺溶液和HAuCl₄溶液的体积比为260~290:50~70:5~20:3~5:140~160；d、取粒径为70~80 nm的金纳米粒子溶胶加入到超纯水中，再加入0.5~1.5 wt%的柠檬酸钠溶液以及0.08~0.12 M的盐酸羟胺溶液，搅拌2~10 min后，使用高精度蠕动泵逐滴加入0.036~0.044wt% 的HAuCl₄溶液，高精度蠕动泵进样速度设置为10~20 mL/hr，反应1.5~3 h后，制得粒径为90~100 nm的金纳米粒子溶胶；该步骤中，粒径为70~80 nm的金纳米粒子溶胶、超纯水、柠檬酸钠溶液、盐酸羟胺溶液和HAuCl₄溶液的体积比为260~290:50~70:5~20:4~6:140~160；e、取粒径为90~100 nm的金纳米粒子溶胶19~21 mL加入到11.5~13.5 mL超纯水中，再加入0.5~1.5 wt%的柠檬酸钠溶液0.5~3 mL以及0.08~0.12 M的盐酸羟胺溶液400~600 μL，搅拌2~10 min后，使用高精度蠕动泵逐滴加入14~16 mL 0.036~0.044 wt% 的HAuCl₄溶液，高精度蠕动泵进样速度设置为10~20 mL/hr，反应1.5~3 h后，制得含有粒径为115~125 nm的金纳米粒子的第一溶胶；该步骤中，粒径为90~100 nm的金纳米粒子溶胶、超纯水、柠檬酸钠溶液、盐酸羟胺溶液和HAuCl₄溶液的体积比为190~210:115~135:5~30:4~6:140~160；（2）在步骤（1）所得的第一溶胶中的金纳米粒子的表面依次包覆银，制成含有Au@Ag核壳结构纳米粒子的第二溶胶；（3）在步骤（2）所得的第二溶胶中的Au@Ag核壳结构纳米粒子的表面包覆金，制成含有Au@Ag@Au核壳结构纳米粒子的第三溶胶；（4）通过超快激光熔融步骤（3）所得的第三溶胶中的Au@Ag@Au结构的核壳结构纳米粒子，合成粒径为200~210 nm的超圆金银合金纳米粒子。