活性殼層納米粒子的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及納米粒子，尤其是涉及利用水相與有機相界面間界面能降低，通過簡單振蕩將水相中分散的AgOT12活性殼層納米粒子聚集到水相及有機相界面，納米粒子在界面張力的作用下自組裝成單層納米粒子膜的一種自組裝有序AgOT12活性殼層納米粒子的方法。
【背景技術】
[0002]納米粒子由于具有大的比表面積、高表面能、高表面活性而展現出的小尺寸效應、表面效應和量子尺寸效應等特性，使其在催化、光學、電學及生物技術等領域有著廣泛的應用前景。隨著對納米粒子認識的深化，人們開始將納米粒子的研宄重點轉移到納米粒子組裝體上。有序的納米組裝體已經被用在制備光子晶體、表面增強拉曼基地、仿生材料等領域。傳統組裝納米粒子的方法主要有四大類:采用有機交聯分子、分子誘導納米基元礦化、LB膜、緩慢蒸發溶劑等。這些方法一般都存在普適性差、耗時長、操作復雜等缺點。
[0003]納米粒子組裝中常常利用界面張力自組裝有序的納米組裝體，納米粒子的界面自組裝主要包括氣/液界面組裝、固/液界面組裝以及液/液界面組裝等(楊平輝，孫巍，胡思，陳忠仁.納米粒子的界面自組裝[J].化學進展，1005-281X(2014)07-1107-13)。對于納米粒子在液/液界面的自組裝，界面能的降低是主要驅動力。近年來，隨著納米技術的發展與成熟，研宄人員已經可以合成不同形貌、不同尺寸的納米粒子。通過界面的相互作用力，可以在界面組裝單層或多層有序結構的納米組裝體。這些組裝體在光學、聲學、電學等領域有很好的應用前景。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供簡單、快速的一種自組裝有序AgOT12活性殼層納米粒子的方法。
[0005]本發明包括以下步驟:
[0006]I)合成Ag@Ti<VS性殼層納米粒子，再將AgOT1 2活性殼層納米粒子膠體離心濃縮后，離心清洗，得到八8@1102殼層納米粒子的濃縮液，然后轉移到聚丙烯塑料管中；
[0007]2)水相有機相界面(LLI)納米粒子自組裝:取與聚丙烯塑料管中的AgOT12殼層納米粒子的濃縮液等體積的1，2- 二氯乙烷加入聚丙烯塑料管中，震蕩后，所得金屬色球狀物體懸浮于有機相1，2- 二氯乙烷中；
[0008]3)制備單層納米粒子基底:使用移液槍從步驟2)中的聚丙烯塑料管中吸取兩相混合液至FTO導電玻璃上，再用注射器吸走鋪展在FTO導電玻璃表面下層的水相，待有機相1，2- 二氯乙烷揮發完全后即完成自組裝有序AgOT12活性殼層納米粒子。
[0009]在步驟I)中，所述Ag@Ti<VS性殼層納米粒子的粒徑可為100?110nm，Ti02殼層的厚度可為3nm ;所述膠體離心濃縮的條件可為3500r/min下離心15min ;所述離心清洗可采用純水離心清洗2遍，離心的條件可為3500r/min下離心15min。
[0010]本發明利用水相與有機相界面(LLI)間界面張力的作用，通過充分的振蕩將水相中分散的AgOT1jg性殼層納米粒子聚集到水相及有機相界面，在水相和有機相界面得到單層的AgOT12活性殼層納米粒子膜，將其轉移到基底上即可組裝得到有序的單層納米粒子組裝體。
[0011]本發明提供了一種簡單、快速的組裝單層納米粒子的方法，操作非常簡單，該方法有望成為納米粒子組裝的新方法，用于快速制備均勻有序的納米粒子基底，這些組裝體在光學、聲學、電學等領域有很好的應用前景。
【附圖說明】
[0012]圖1為AgOT12殼層納米粒子TEM圖。
[0013]圖2為均勻有序的么8@1102殼層納米粒子組裝體。
[0014]圖3為未進行組裝的AgOT12殼層納米粒子SEM圖。
【具體實施方式】
[0015]以下實施例將結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0016]本發明實施例的具體步驟如下:
[0017]將合成的粒徑100?110]11]1、殼層厚度3111]1左右的48@1102殼層納米粒子溶膠離心濃縮及使用超純水清洗濃縮后取ImL加入5mL聚丙烯塑料管中，AgOT12殼層納米粒子溶膠的濃度為1.7842 X 101°個/mL。接著向其中加入ImL的1，2-二氯乙烷，將塑料管密封好后，大力震蕩一段時間(約5min)。此時觀察到在1，2- 二氯乙燒有機相中懸浮了一個小球，小球表面呈金屬光澤。使用移液槍從塑料管中吸取適量的兩相混合液至FTO導電玻璃上，接著用注射器吸走鋪展在FTO導電玻璃表面下層的水相，待有機相1，2-二氯乙烷揮發完全后就得到了組裝好的單層AgOT12納米粒子。
[0018]AgOT12殼層納米粒子的透射電子顯微鏡(TEM)圖如圖1所示，從圖1展示的AgOT12殼層納米粒子的透射電子顯微鏡(TEM)圖可知，本發明所用的納米粒子粒徑約為100?110]11]1，二氧化鈦殼層的厚度為3111]1左右。這種二氧化鈦包銀殼層納米粒子采用Tian組合成殼層納米粒子的方法。
[0019]實驗組裝單層納米組裝體的方法如下:將濃縮納米粒子溶液與體積相同的1，2-二氯乙烷加入同一聚丙烯塑料管中；大力震蕩一段時間后兩相充分接觸，待兩相穩定后由于界面張力的降低AgOT12殼層納米粒子會在水相和有機相界面聚集形成單層的Ag@打02殼層納米粒子膜，實驗中能看到有金屬色球狀物體懸浮于有機相1，2-二氯乙烷中；
[0020]由圖2所展示的AgOT12殼層納米粒子的掃描電子顯微鏡(SEM)圖可知，本發明可快速得到均勻、單層的納米粒子組裝體。圖2中的兩幅圖分別為小范圍及大范圍的SEM圖像。
[0021]圖3為將離心濃縮后的納米粒子水溶膠直接滴加到FTO導電玻璃表面待其干燥后的SEM圖像。從圖3未組裝的納米粒子掃描電子顯微鏡(SEM)圖可知，未進行組裝的納米粒子堆積的比較厚，無法控制納米粒子在實驗基底上的厚度和均勻性。圖3自組裝形成的納米組裝體均勻有序，雖然有些地方出現了兩層納米粒子和空缺的情況，但大部分區域都可以得到均勻、單層的納米粒子組裝體，所得的納米組裝體也可應用于其他領域。
【主權項】
1.一種自組裝有序AgOT12活性殼層納米粒子的方法，其特征在于包括以下步驟: 1)合成AgOT12活性殼層納米粒子，再將AgOT12活性殼層納米粒子膠體離心濃縮后，離心清洗，得到八8@1102殼層納米粒子的濃縮液，然后轉移到聚丙烯塑料管中； 2)水相有機相界面納米粒子自組裝:取與聚丙烯塑料管中的么8@1102殼層納米粒子的濃縮液等體積的1，2- 二氯乙烷加入聚丙烯塑料管中，震蕩后，所得金屬色球狀物體懸浮于有機相1，2- 二氯乙燒中； 3)制備單層納米粒子基底:使用移液槍從步驟2)中的聚丙烯塑料管中吸取兩相混合液至FTO導電玻璃上，再用注射器吸走鋪展在FTO導電玻璃表面下層的水相，待有機相1，2- 二氯乙烷揮發完全后即完成自組裝有序AgOT12活性殼層納米粒子。2.如權利要求1所述一種自組裝有序AgOT12活性殼層納米粒子的方法，其特征在于在步驟I)中，所述AgOT12活性殼層納米粒子的粒徑為100?llOnm，T12殼層的厚度為3nm03.如權利要求1所述一種自組裝有序AgOT12活性殼層納米粒子的方法，其特征在于在步驟I)中，所述膠體離心濃縮的條件為3500r/min下離心15min。4.如權利要求1所述一種自組裝有序AgOT12活性殼層納米粒子的方法，其特征在于在步驟I)中，所述離心清洗采用純水離心清洗2遍，離心的條件為3500r/min下離心15min。
【專利摘要】一種自組裝有序AgTiO2活性殼層納米粒子的方法，涉及納米粒子。1)合成AgTiO2活性殼層納米粒子，再將AgTiO2活性殼層納米粒子膠體離心濃縮后，離心清洗，得AgTiO2殼層納米粒子的濃縮液，然后轉移到聚丙烯塑料管中；2)取與聚丙烯塑料管中的AgTiO2殼層納米粒子的濃縮液等體積的1,2-二氯乙烷加入聚丙烯塑料管中，震蕩后所得金屬色球狀物體懸浮于有機相1,2-二氯乙烷中；3)使用移液槍從步驟2)中的聚丙烯塑料管中吸取兩相混合液至FTO導電玻璃上，再用注射器吸走鋪展在FTO導電玻璃表面下層的水相，待有機相1,2-二氯乙烷揮發完全后即完成自組裝有序AgTiO2活性殼層納米粒子。
【IPC分類】B82Y40/00, B82B3/00, B82Y30/00
【公開號】CN104891432
【申請號】CN201510196841
【發明人】肖宗源, 馮艷玲, 毛秉偉, 邵文堯
【申請人】廈門大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月23日