一種具有光學活性銀納米粒子的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于液相化學領域，具體涉及一種具有光學活性銀納米粒子的制備方法。
【背景技術】
[0002]金屬納米粒子以其獨特的光學、電學、磁學、催化和化學反應性質成為許多基礎研究和應用研究的關注對象。近年來，金屬銀納米粒子的特異光學性質引起了人們極大的興趣，研究表明吸附在金屬納米粒子表面的手性分子可以誘導粒子產生旋光性。手性納米材料在手性識別、手性分離材料、手性傳感器、手性光電功能器件、手性催化材料、新型隱身材料等領域具有廣泛的應用。常用的制備納米粒子的方法有化學還原法、相轉移法、電化學法、超聲化學法和光化學方法。與其它方法相比，液相法具有通用性強、設備簡單、技術要求不高等優點，是目前實驗室和工業上廣泛采用的制備納米粒子的方法之一。圓二色譜是一種特殊的吸收譜，它對手性分子的構象十分敏感。手性是物質的重要特征，它們是不能重疊的三維鏡像對映異構體，雖然分子式完全相同，但其中原子或原子基團在空間的配置不同，互為鏡像。手性分子都具有光學活性，即可利用圓二色譜儀測量試樣，從而得到試樣的手性特征。
[0003]隨著納米材料的快速發展，納米材料的手性研究已成為人們關注的熱點。盡管目前銀納米粒子的制備方法已經基本研究成熟，但對探索和優化手性銀納米粒子的制備方法和其手性相互作用機理、手性識別、手性本質和形成過程等仍然有待于進一步研究。
【發明內容】
[0004]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種具有光學活性銀納米粒子的制備方法。
[0005]技術方案:為解決上述技術問題，本發明提供的一種具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其制備步驟包括:
a)配制一定濃度的生物小分子水溶液，加NaOH調節溶液的pH值后，加入一定量的硝酸銀(硝酸銀與有機手性小分子在溶液中成一定摩爾比)，形成混合溶液;b)向上述混合溶液中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)后將混合溶液過夜陳化;c)然后在冰水浴中新配制還原劑NaBH4溶液，在快速磁力攪拌下，逐滴滴加還原劑溶液，最終溶液的顏色變成穩定橙黃色，表明反應體系中有銀納米粒子生成。
[0006]進一步地，所述有機手性小分子溶液為肌苷、胞苷、腺苷或者L-肌肽溶液。
[0007]進一步地，所述有機手性小分子溶液的濃度為0.1?5 mmol.L_l。
[0008]進一步地，所述硝酸銀溶液的濃度為0.2?5 mmol.L_l。
[0009]進一步地，所述混合溶液中生物小分子與Ag+摩爾比為10:1?1:4。
[0010]進一步地，所述NaOH調節溶液的pH值pH=7?1。
[0011]進一步地，所述PVP分子量Mw = 49000，PVP加入量為0~125 mg。
[0012]進一步地，所述NaBH4溶液為冰水浴中新配置的。
[0013]有益效果:本發明相對于現有技術而言:
本發明提供一種利用液相化學還原法制備具有光學活性(手性)的銀納米粒子的方法，具有光學活性(手性)的銀納米材料在手性催化、不對稱分離、手性開關和手性識別等領域具有潛在的應用價值，因此研究開發這類材料具有非常重要的意義。本發明涉及到的制備過程簡單，技術要求不高，成本低。采用去離子水作為溶劑，以硝酸銀為原料，有機手性小分子作為穩定劑和手性誘導劑，硼氫化鈉作為還原劑，通過簡單混合，液相還原制備出了具有光學活性的銀納米粒子。
【附圖說明】
[0014]圖1制備的銀納米粒子的紫外-可見吸收光譜圖。
[0015]圖2肌苷體系制備的銀納米粒子的圓二色譜圖。
[0016]圖3是實施例4中胞苷體系制備的銀納米粒子的圓二色譜圖。
[0017]圖4是實施例5中腺苷體系制備的銀納米粒子的圓二色譜圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0019]實施例1:
具有光學活性銀納米粒子的制備方法，具體制備步驟為:取濃度為0.8 mmol.L—1的肌苷水溶液10 mL，加NaOH調節溶液的pH值為7。另取100 pL 20 mmol.L—1的硝酸銀水溶液加入到肌苷水溶液，混合溶液中硝酸銀的濃度為0.2 mmol.L—1，將混合溶液過夜陳化。將在冰水浴中新配制濃度為5 mmol.L—1 NaBH4,在快速磁力攪拌下，逐滴滴加到陳化后的混合溶液中。當溶液的顏色變成穩定的橙黃色，表明溶液中生成了銀納米粒子。如圖1所示，是本實施例制備的銀納米粒子的紫外-可見吸收光譜圖，制備的銀納米粒子在430 nm左右出現一吸收峰，歸屬為銀納米粒子表面等離子體共振吸收。圖2是本實施例制備的銀納米粒子的圓二色譜圖。銀納米粒子在413 nm出現一正的科頓效應(Cotton Effect)峰，在491 nm出現一負的科頓效應(Cotton Effect)峰，表現為負的親合子。表明該體系制備的銀納米粒子具有手性。
[0020]實施例2:
具有光學活性銀納米粒子的制備方法，具體制備步驟為:取濃度為0.1 mmol.L—1肌苷水溶液10 mL，加NaOH調節溶液的pH值為7。另取100 pL 20 mmol.L—1的硝酸銀水溶液加入到肌苷水溶液，混合溶液中硝酸銀的濃度為0.2 mmol.L—1，將混合溶液過夜陳化。將在冰水浴中新配制濃度為5 mmol.!/1 NaBH4,在快速磁力攪拌下，逐滴滴加到陳化后的混合溶液中。當溶液的顏色變成穩定的橙黃色，表明溶液中生成了銀納米粒子。
[0021]實施例3:
具有光學活性銀納米粒子的制備方法，具體制備步驟為:取濃度為0.1 mmol.L—1肌苷水溶液10 mL，加NaOH調節溶液的pH值為9.4。另取100 pL 20 mmol.L—1的硝酸銀水溶液加入到肌苷水溶液，混合溶液中硝酸銀的濃度為0.2 mmol.L—1，將混合溶液過夜陳化。將在冰水浴中新配制濃度為5 mmol.L—1 NaBH4,在快速磁力攪拌下，逐滴滴加到陳化后的混合溶液中。當溶液的顏色變成穩定的橙黃色，表明溶液中生成了銀納米粒子。
[0022]實施例4:
具有光學活性銀納米粒子的制備方法，具體制備步驟為:取濃度為0.2 mmol.L—1胞苷水溶液10 mL，向其中加入100 uL 20 mmol.L—1的硝酸銀水溶液，混合溶液中硝酸銀的濃度為0.2 mmol.L—1。向上述混合溶液中加入100 mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP，MW = 49000)將混合溶液過夜陳化。將在冰水浴中新配制的濃度為5 mmol.Γ1 NaBH4,在快速磁力攪拌下，逐滴滴加到陳化后的混合溶液中。當溶液的顏色變成穩定的橙黃色，表明溶液中生成了銀納米粒子。如圖3所示，是本實施例制備的銀納米粒子的圓二色譜圖，銀納米粒子在380 nm出現一負的科頓效應(Cotton Effect)峰，在442 nm出現一正的科頓效應(Cotton Effect)峰，表現為正的耦合子。表明該體系制備的銀納米粒子具有手性。
[0023]實施例5:
具有光學活性銀納米粒子的制備方法，具體制備步驟為:取濃度為0.4 mmol.L—1腺苷水溶液10 mL，向其中加入100 uL 20 mmol.L—1的硝酸銀水溶液，混合溶液中硝酸銀的濃度為0.2 mmol.L—1。將在冰水浴中新配制的濃度為5 mmol.L—1 NaBH4,在快速磁力攪拌下，逐滴滴加到陳化后的混合溶液中。當溶液的顏色變成穩定的橙黃色，表明溶液中生成了銀納米粒子。如圖4所示，是本實施例制備的銀納米粒子的圓二色譜圖，銀納米粒子在426 nm出現一正的科頓效應(Cotton Effect)峰，對應于銀納米粒子表面的等離子體共振吸收。表明該條件下制備的銀納米粒子具有較好的光學活性(手性)。
[0024]實施例6:
具有光學活性銀納米粒子的制備方法，具體制備步驟為:取濃度為0.2 mmol.L—1肌肽水溶液10 mL，向其中加入100 uL 20 mmol.L—1的硝酸銀水溶液，混合溶液中硝酸銀的濃度為0.2 mmol.L—1。向上述混合溶液中加入100 mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP，MW = 49000)將混合溶液過夜陳化。將在冰水浴中新配制的濃度為5 mmol.Γ1 NaBH4,在快速磁力攪拌下，逐滴滴加到陳化后的混合溶液中。當溶液的顏色變成穩定的橙黃色，表明溶液中生成了銀納米粒子。
[0025]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:其制備步驟包括: a)配制一定濃度的有機手性小分子水溶液，加NaOH調節溶液的pH值后，加入一定量的硝酸銀溶液，形成混合溶液;b)向上述混合溶液中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮后將混合溶液過夜陳化;c)然后在冰水浴中新配制還原劑NaBH4溶液，在快速磁力攪拌下，逐滴滴加還原劑溶液，最終溶液的顏色變成穩定橙黃色，表明反應體系中有銀納米粒子生成。2.根據權利要求1所述的具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:所述有機手性小分子溶液為肌苷、胞苷、腺苷或者L-肌肽溶液。3.根據權利要求2所述的具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:所述有機手性小分子溶液的濃度為0.1?5 mmol.L_l。4.根據權利要求1所述的具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:所述硝酸銀溶液的濃度為0.2?5 mmol.L-105.根據權利要求2所述的具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:所述混合溶液中生物小分子與Ag+摩爾比為10:1?1: 4。6.根據權利要求2所述的具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:所述NaOH調節溶液的pH值pH=7?10。7.根據權利要求2所述的具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:所述PVP分子量 Mw = 49000，。8.根據權利要求2所述的具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:所述PVP加入量為O?125 mg ο9.根據權利要求2所述的具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其特征在于:所述NaBH4溶液的濃度為3.0?30 mmol.L_1，為冰水浴中新配置的。
【專利摘要】本發明公開了一種具有光學活性銀納米粒子的制備方法，其制備步驟包括：a)配制一定濃度的生物小分子水溶液，加NaOH調節溶液的pH值后，加入一定量的硝酸銀（硝酸銀與有機手性小分子在溶液中成一定摩爾比），形成混合溶液；b)向上述混合溶液中加入一定量的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）后將混合溶液過夜陳化；c)然后在冰水浴中新配制還原劑NaBH4溶液，在快速磁力攪拌下，逐滴滴加還原劑溶液，最終溶液的顏色變成穩定橙黃色，表明反應體系中有銀納米粒子生成。本發明對納米材料的手性研究，特別是對手性銀納米材料的研究，對構建新型手性納米傳感器、分離材料、光電功能器件有著重要意義。
【IPC分類】B22F9/24, B82Y40/00
【公開號】CN105618783
【申請號】CN201610009837
【發明人】王靜, 周偉, 羅秦, 費揚揚, 文夢婷
【申請人】江蘇科技大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月7日