一種納米金溶液的制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于納米材料制備技術領域，具體涉及一種納米金溶液的制備方法。
【背景技術】
[0002]納米金通常指直徑在1-1OOnm的微小金顆粒，具有高電子密度、介電特性和催化作用，能與多種生物大分子結合，且不影響其生物活性，在抗菌材料、工業催化、生物醫藥、生物分析化學、食品安全和快速檢測等方面具有廣闊的應用前景。
[0003]納米金的制備分為物理法與化學法。化學方法中，應用最多最常見的是化學還原法。如中國發明專利“一種納米金的制備方法” (CN 102211204 A)中，公開了一種水相中化學還原的方法制備納米金，將氯金酸與含伯胺基化合物和含醛基化合物在溫度為O?45°C的條件下反應0.5?24h制得納米金顆粒。如中國專利“一種納米金的制備方法” (CN103418800 A)中公開了一種納米金的制備方法。該方法以一價金絡合物為原料，以水和分子量小于100的親水性有機溶劑中的一種或兩種作為溶劑，將原料加入溶劑中得反應液，控制反應液中的一價金濃度為0.1?2克/升，溫度為80?95°C，pH值為0.3?1.5，反應3?20min得納米金產品，產品的粒徑分布范圍為5?15nm。以上方法制備納米金反應速度難以控制，顆粒大小不易均勻。化學法制備的金顆粒最小可達幾納米，操作工藝簡單、易于掌握控制。缺點是得到的金顆粒不易轉移和組裝，易包含雜質，且容易發生團聚，需要加入分散劑、穩定劑和絮凝劑，成本高，耗時長，并且使用中納米金的安全性問題難以控制。物理方法中，最常見的是真空蒸鍍法、軟著陸法、激光消融法等。物理法原理簡單，產品雜質少、質量好。缺點是對儀器設備要求較高、生產費用昂貴，不宜大批量生產。
[0004]目前，利用環糊精制備納米金溶液的方法較少。發明專利“一種環糊精基星型嵌段聚合物及環糊精基星型嵌段聚合物/金納米棒復合材料的制備方法” (CN 103224598A)和“一種β-環糊精修飾的聚酰胺-樹狀大分子及其納米金顆粒復合物的制備方法” (CN105199400Α)中使用經環糊精修飾后的聚合物高分子制備納米金溶液及復合材料，工藝復雜、流程長，所制備的納米金粒徑均勻性較差，且顆粒形狀不穩定，球型和棒型伴生。同時，制備過程中，雜質和溶劑殘留較多。
[0005]環糊精來源廣泛、價格低，并具有特殊的結構和官能團，但由于環糊精本身對金離子的還原性較差，單獨使用難以制備性能優異的納米金溶液，需經其他材料修飾。因此，以環糊精為原料，可通過電化學方法將環糊精上的羥基氧化成醛基和羧基，醛基和羧基同時將四氯金酸還原成納米金顆粒。
【發明內容】
[0006]本發明針對現有納米金溶液的生產技術，目的在于提供一種納米金溶液的制備方法。
[0007]本發明具體通過以下技術方案實現:
[0008]—種納米金溶液的制備方法，具體包括以下步驟:
[0009]I)選用一定量的β-環糊精粉末溶解于去離子水溶液中，充分攪拌，通過改變環糊精質量百分數和水溶液的溫度以制備不同濃度的環糊精溶液；
[0010]2)在環糊精水溶液中加入一定量氯化鈉粉末，溶解后加入一定量的四氯金酸，攪拌均勻后在混合溶液中插入兩片電極，通過控制電流大小、反應時間及攪拌速度調節納米金顆粒的大小等；
[0011]3)將上述溶液經低速離心后去除雜質制得納米金水溶液。
[0012]所述的β-環糊精在水溶液中的質量百分數為0.1?25wt%。
[0013]所述的水溶液的溫度為25?100°C，攪拌時間2?8h，100?500轉/分鐘。
[0014]所述的氯化鈉在水溶液中的濃度為0.05?10wt%。
[0015]所述的四氯金酸與β-環糊精的摩爾比為1:10?9.5:10。
[0016]所述的電流大小為0.01?1Α，反應時間0.5?10h，攪拌速度100?2000轉/分鐘。
[0017]本發明所述納米金溶液用于抗菌、催化等領域。
[0018]本發明通過電化學改性β-環糊精，使其具備還原性和穩定性，以制備粒徑均勻、性質穩定、功能優異的納米金溶液。
[0019]本發明的有益效果為:
[0020]I)簡化納米金溶液制備工藝，減少納米金溶液中雜質和溶劑殘留。
[0021]2)部分人群使用納米銀抗菌材料過程中易產生過敏，納米金具有更好的穩定性和生物相容性，可彌補納米銀此方面的不足。
[0022]3)本發明為開發新型納米功能材料提供了思路。
【附圖說明】
[0023]圖1-2為本發明的納米金溶液鑒定結果示意圖。
[0024]其中:
[0025]圖1為本發明的納米金顆粒透射電鏡圖。
[0026]圖2為本發明的納米金粒徑分布圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合實施例對本發明做進一步的說明，以下所述，僅是對本發明的較佳實施例而已，并非對本發明做其他形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更為同等變化的等效實施例。凡是未脫離本發明方案內容，依據本發明的技術實質對以下實施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發明的保護范圍內。
[0028]實施例1，
[0029]一種納米金溶液的制備方法，具體步驟為:選用5gi3_環糊精粉末溶解于95g去離子水中，水溶液的溫度為80°C，200轉/分鐘下攪拌6h至制得透明β-環糊精水溶液;將2g氯化鈉粉末加入β-環糊精水溶液中，繼續攪拌0.5h后至氯化鈉粉末完全溶解;再將0.5g四氯金酸加入含有氯化鈉的環糊精水溶液中，攪拌5min溶解后將接有電源的正負電極插入該溶液中，調節電流至0.5A，增加攪拌速度至1000轉/分鐘，反應2h后將所制備溶液放入離心機中，1000轉/分鐘下離心1min后去除雜質制得納米金溶液。
[0030]實施例2，
[0031]—種納米金溶液的制備方法，具體步驟為:選用10gi3_環糊精粉末溶解于90g去離子水中，水溶液的溫度為90°C，400轉/分鐘下攪拌6h至制得透明β-環糊精水溶液;將5g氯化鈉粉末加入環糊精水溶液中，繼續攪拌Ih后至氯化鈉粉末完全溶解;再將0.Sg四氯金酸加入含有氯化鈉的環糊精水溶液中，攪拌5min溶解后將接有電源的正負電極插入該溶液中，調節電流至0.8A，增加攪拌速度至1500轉/分鐘，反應4h后將所制備溶液放入離心機中，1000轉/分鐘下離心1min后去除雜質制得納米金溶液。
[0032]實施例3，
[0033]一種納米金溶液的制備方法，具體步驟為:選用2gi3_環糊精粉末溶解于98g去離子水中，水溶液的溫度為80°C，200轉/分鐘下攪拌6h至制得透明β-環糊精水溶液;將Ig氯化鈉粉末加入β-環糊精水溶液中，繼續攪拌0.5h后至氯化鈉粉末完全溶解;再將0.2g四氯金酸加入含有氯化鈉的環糊精水溶液中，攪拌5min溶解后將接有電源的正負電極插入該溶液中，調節電流至0.5A，增加攪拌速度至1000轉/分鐘，反應2h后將所制備溶液放入離心機中，1000轉/分鐘下離心1min后去除雜質制得納米金溶液。
[0034]實施例4，
[0035]對實施例1所得納米金溶液進行相關的鑒定，其結果參見說明書附圖1-2。
【主權項】
1.一種納米金溶液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)選用一定量的β-環糊精粉末溶解于去離子水溶液中，充分攪拌，通過改變環糊精質量百分數和水溶液的溫度以制備不同濃度的環糊精溶液； 2)在環糊精水溶液中加入一定量氯化鈉粉末，溶解后加入一定量的四氯金酸，攪拌均勻后在混合溶液中插入兩片電極，控制電流大小、反應時間及攪拌速度； 3)將上述溶液經低速離心后去除雜質制得納米金水溶液。2.根據權利要求1所述的一種納米金溶液的制備方法，其特征在于:β_環糊精在水溶液中的質量百分數為0.1?25wt%。3.根據權利要求1所述的一種納米金溶液的制備方法，其特征在于:水溶液的溫度為25?100°C，攪拌時間2-8h，100?500轉/分鐘。4.根據權利要求1所述的一種納米金溶液的制備方法，其特征在于:氯化鈉在水溶液中的濃度為0.05?10wt%。5.根據權利要求1所述的一種納米金溶液的制備方法，其特征在于:四氯金酸與β_環糊精的摩爾比為1:10?9.5:10。
【專利摘要】本發明公開了一種納米金溶液的制備方法，將β-環糊精溶解于水溶液中，于其中加入氯化鈉和四氯金酸，再將接有電源的正負電極插入溶液中，高速攪拌制得納米金溶液。本發明方法工藝簡單，所制備納米金顆粒小、分散均勻、性質穩定。
【IPC分類】C25B3/02, B22F9/24
【公開號】CN105642915
【申請號】
【發明人】姚理榮, 李小娟, 任娟, 蔣葉群, 嚴雪峰, 孫啟龍, 徐山青
【申請人】南通大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年4月6日