專利名稱：一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶體以及該納米晶體的制備方法和應(yīng)用，特 別涉及一種形狀可控的以{111}類型晶面為主的金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體以及該納米晶 體的制備方法。
背景技術(shù)：
相對于單成分金屬納米粒子來說，雙金屬納米粒子因其獨特的光學(xué)、電學(xué)、催化和 磁學(xué)性能而受研究者的關(guān)注。因為上述特性主要取決于納米粒子的組成、尺寸和形狀，所以 可控地合成具有核/殼結(jié)構(gòu)的雙金屬納米晶體便成為人們的研究熱點。人們已經(jīng)發(fā)明了許 多用來合成雙金屬納米粒子的方法。例如，乙醇-檸檬酸鹽還原法(Link，S. ；Wang, Ζ. L.； El-Sayed, Μ. A. J. Phys. Chem. B 1999，103，3529)、模板法(Scott, R.W.J. ；Wilson, 0. Μ.； Crooks, R. Μ. J. Phys. Chem. Β2005,109,692)等。其中，聚醇還原法是合成雙金屬納米粒子 的一種新方法。這種方法主要是選擇合適的高分子作為穩(wěn)定劑，通過多羥基醇的還原過程 來制備貴金屬納米粒子。然而，采用現(xiàn)有的制備方法得到的雙金屬納米晶體通常為球形和棒狀晶體，并且 采用現(xiàn)有的制備方法無法實現(xiàn)晶形和晶面的控制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶體的制備方法，該方法克 服現(xiàn)有制備核/殼結(jié)構(gòu)的雙金屬納米晶體的技術(shù)上不足；從而提供一種通過使用不同的溶 劑和還原劑，將微波加熱技術(shù)和聚醇還原過程相耦合的生產(chǎn)工藝，來批量制備出形狀可控 的、以{111}類型晶面為主的銀包覆金核的金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體材料的方法。本發(fā)明的另一個目的提供了通過本發(fā)明方法制備得到的納米晶體，該納米晶體具 有多面體結(jié)構(gòu)，而且具有金核和銀殼結(jié)構(gòu)。該納米晶體具有良好的光學(xué)、電學(xué)、催化和磁學(xué) 性能。本發(fā)明一方面提供了一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶體的制備方法，該方法包括以下 步驟(1)將含有Au離子的乙二醇溶液與聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液混合，對混合溶 液進行微波輻射加熱，冷卻后加入乙醇，離心獲得金晶種沉淀；(2)將含有Ag離子的N，N- 二甲基甲酰胺溶液與聚乙烯吡咯烷酮的N，N- 二甲基 甲酰胺溶液混合，向混合溶液中加入金晶種沉淀并加熱至沸騰，離心收集沉淀并洗滌。優(yōu)選地，所述步驟(1)中含有Au離子的乙二醇溶液中Au離子的濃度為0. 1 lmol/L，聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液的濃度為1 lOmol/L;所述步驟O)中含有Ag離 子的N，N- 二甲基甲酰胺溶液中的Ag離子的濃度為0. 1 lmol/L，聚乙烯吡咯烷酮的N， N-二甲基甲酰胺溶液的濃度為1 lOmol/L。優(yōu)選地，所述的含有Au離子的乙二醇溶液為氯金酸或氯金酸鈉的乙二醇溶液。
更優(yōu)選地，所述的含有Ag離子的N，N-二甲基甲酰胺溶液為硝酸銀的N，N-二甲基 甲酰胺溶液。優(yōu)選地，所述步驟(1)中的混合溶液中Au離子與聚乙烯吡咯烷酮的摩爾比為 1 10;所述步驟O)中的混合溶液中Ag離子與聚乙烯吡咯烷酮的摩爾比為1 1 20。優(yōu)選地，所述步驟(1)中的微波輻射加熱的功率為300 500瓦，優(yōu)選為400瓦； 時間為2 4分鐘，優(yōu)選為3分鐘。優(yōu)選地，所述步驟(1)中的離心為100000 200000rpm，優(yōu)選為150000rpm下離心 10 30分鐘。優(yōu)選地，所述步驟O)中的加熱為油浴加熱1 5小時。更優(yōu)選油浴加熱為3小時。優(yōu)選地，所述步驟O)中的離心為100000 150000rpm。更優(yōu)選為130000rpm下離心10 30分鐘。優(yōu)選地，所述步驟O)中的洗滌為去離子水反復(fù)洗滌。本發(fā)明另一方面還提供了一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶體，該納米晶體是根據(jù)本發(fā) 明所述的制備方法制備的。優(yōu)選地，所述納米晶體為{111}類型晶面。更優(yōu)選地，所述的納米晶體為有{111}類型晶面的多面體結(jié)構(gòu)，并且所述的納米 晶體有金核和銀殼結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個具體實施方式
中，該實施方式提供的制備具有金核銀殼結(jié)構(gòu)的納 米晶體的方法包括以下步驟1)制備金核原液配制濃度為0. 1M-1M的氯金酸(HAuCl4 · 4H20)和濃度為1M-10M聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)的乙二醇(EG)溶液 20-2000 毫升(mL)。2)配制銀殼原液配制濃度為1M-10M的PVP和濃度為0. 1M-1M的硝酸銀(AgNO3)的氮，氮-二甲基 甲酰胺(DMF)溶液20-2000ml。3)配制反應(yīng)物混合溶液3-1)取 20-2000ml 的 0. 1M-1M HAuCl4 · 4H20 和 20_2000ml 的 1M-10M 聚乙烯吡咯 烷酮的乙二醇溶液，按氯金酸/聚乙烯吡咯烷酮摩爾比1/10相互充分混合，得到反應(yīng)物混 合溶液1 ；3-2)取 20-2000ml 的 0. 1M-1M AgNO3 和 1M-10M 聚乙烯吡咯烷酮溶液，按[AgNO3] / 聚乙烯吡咯烷酮摩爾比l/10([AgN03]相對于氯金酸的摩爾比可在1-20范圍內(nèi)變化)相互 充分混合，得到反應(yīng)物混合溶液2 ；4)合成金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體4-1)將步驟幻所得反應(yīng)混合溶液1轉(zhuǎn)移進微波反應(yīng)器中，在微波功率為400瓦 的微波輻射加熱:3min后，將所得產(chǎn)物混合液自然冷卻至室溫；之后，加入IO-IOOmL乙醇 (C2H5OH)溶劑稀釋，離心(150000rpm)10-30分鐘，將上清液分離后，獲得金晶種沉淀；4-2)取步驟4-1)所得到的金晶種，加入到步驟3-2)所得反應(yīng)物混合溶液2中， 油浴加熱至氮，氮-二甲基甲酰胺溶液沸騰，在氮，氮-二甲基甲酰胺沸點保持3小時后得到產(chǎn)物溶液；然后離心(130000rpm) 10-30分鐘，去除上清液，收集沉淀物并用去離子水 (10-50mL)反復(fù)洗滌沉淀，離心后得到具有金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體。本發(fā)明制備的具有金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體以{111}類型晶面為主，形狀多樣， 晶形規(guī)則主要有三角形、六邊形盤狀、八面體和十面體。該材料是具有核殼結(jié)構(gòu)的納米材料 兼具有納米粒子的特性以及核層和殼層材料的光學(xué)、電學(xué)特性。貴金屬金(Au)和銀(Ag) 具有相同的面心立方晶體結(jié)構(gòu)，它們的晶格常數(shù)(Au(0.408nm)，Ag(0.409nm))非常相近， 因而能形成多種合金和銀包覆金核的金核銀殼納米結(jié)構(gòu)。所獲得的銀包覆金核銀殼晶體形 貌和結(jié)構(gòu)方面的信息可通過透射電子顯微鏡(TEM)和選區(qū)電子衍射(SAED)表征獲得。樣 品可分散在碳膜覆蓋的銅網(wǎng)上進行觀察。本發(fā)明得到的具有金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體相對于具有單組份結(jié)構(gòu)的納米晶體 來說，其優(yōu)點在于可同時具備兩個成份的元素的物理和化學(xué)特性。該優(yōu)點是由于金核銀殼 的特殊構(gòu)型產(chǎn)生的。此外，本發(fā)明得到的具有金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體相對于具有金核銀 殼結(jié)構(gòu)的球形納米晶體來說，其優(yōu)點在于晶面、晶形明確，以{111}類型晶面為主。該優(yōu)點 是由于本發(fā)明所采用的不同的反應(yīng)溶劑介質(zhì)的差異引起的。采用本發(fā)明方法制得的金核銀 殼結(jié)構(gòu)的納米晶體在催化性能和高靈敏性生物傳感方面優(yōu)于單組份結(jié)構(gòu)的納米晶體，也優(yōu) 于兩個成份的元素的納米晶體。本發(fā)明提供的制備銀包覆金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體的方法，其制備得到的金核銀 殼納米粒子的結(jié)構(gòu)分析及形成機理如下a)金核的晶體結(jié)構(gòu)及其形成機理微波加熱氯金酸的乙二醇溶液，得到球形、三角形、六邊形、八面體和五角星形的 納米金顆粒(見附圖la，lb)。一般，面心立方晶體不同的晶面具有不同的表面能，對于低指 數(shù)晶面，表面能順序為Y (ill) < Y (100) < Y (110)。根據(jù)miiff規(guī)則，在熱力學(xué)平衡條 件下，面心立方納米晶體主要由{111}和{100}類型面構(gòu)成。即面心立方類型的晶體可以 由低能{111}和{100}類型面構(gòu)成各種多面體結(jié)構(gòu)。然而，由于溶液中晶體生長過程的復(fù) 雜性，動力學(xué)因素有時占優(yōu)。一般情況下，生長速度較快的晶面容易消失，而生長速度較慢 的晶面最終能夠保留下來。沿著不同晶面方向的生長速度比決定了所得產(chǎn)物的形狀。在微 波快速加熱的條件下，晶體形狀由動力學(xué)而非熱力學(xué)規(guī)律決定，表面活性劑對不同面的選 擇吸附性變得尤為重要。微波加熱條件下，在乙二醇(EG)溶劑中，由于表面活性劑聚乙烯 吡咯烷酮(PVP)對{111}型晶面選擇性吸附能力較強，因此，由{111}類型面構(gòu)成的幾何形 狀的金納米顆粒出現(xiàn)的概率較大。同時，微波還可以對納米顆粒進行局部快速加熱，使得具 有高規(guī)則晶形的金納米顆粒的產(chǎn)率提高。這是微波加熱的突出優(yōu)點，即可以控制合成具有 規(guī)則晶形的納米金顆粒，且晶體表面主要由{111}類型晶面構(gòu)成。b)銀包覆金納米顆粒形狀及形成機理以不同形狀的金晶種為核，所制得的銀包覆金核/殼納米顆粒具有多種形狀，包 括盤狀雙三角形和雙六邊形、八面體和十面體。當[AgNO3]/[氯金酸]摩爾比為1時，沿著 盤狀三角形和六邊形的金核外延產(chǎn)生薄三角形和六邊形的銀納米殼；隨著[AgN03]/[氯金 酸]摩爾比的增加，將會形成更大的三角形、截角三角形和六邊形的銀殼。當[AgNO3]/[氯 金酸]摩爾比為9時，沿著三角形和六邊形的金核，分別生長出六邊形和截角三角形的銀 殼，而十面體和八面體的金核外圍則生長出了十面體和八面體的銀殼；當[AgNO3]/[氯金酸]摩爾比增加到18時，銀殼可比金核的尺寸大3倍。雙三角形的金孿晶核由兩個{111} 頂和底晶面以及6個{111}側(cè)向晶面構(gòu)成。同種形狀的銀殼將沿著金核外延生長，形成雙 三角形的銀殼。雙六邊形或雙截角三角形的金核由兩個{111}頂和底晶面、6個{111}和6 個{100}側(cè)向晶面構(gòu)成。類似于上述雙三角形銀殼，銀將外延生長包覆雙六邊形或雙截角 三角形的金核而形成雙六邊形銀殼。單晶八面體金核主要由{111}晶面構(gòu)成，很容易外延 生長出八面體的銀殼，形成銀包覆金的核/殼結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)除了我們用金/銀核殼結(jié)構(gòu) 能制備出由{111}晶面構(gòu)成的八面體銀顆粒外，到目前為止，還沒有其它方法能夠獲得八 面體銀顆粒。因此，本發(fā)明也為八面體銀納米顆粒的合成提供了一條新的途徑。十面體金核納米顆粒由十個穩(wěn)定的{111}晶面構(gòu)成，以十面體金核外延生長的銀 殼也具有十面體形狀，由十個{111}銀晶面構(gòu)成。需要指出的是以氮，氮-二甲基甲酰胺 為溶劑，聚乙烯吡咯烷酮為穩(wěn)定劑所制備的銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的銀殼主要由{111}晶面 構(gòu)成，這表明溶劑效應(yīng)對銀殼晶面的選擇性形成有顯著的影響。因此，通過金核及金包覆銀納米粒子的結(jié)構(gòu)分析可知，本發(fā)明的制備方法采用微 波加熱、變換溶劑(例如制備金核以乙二醇作溶劑而制備銀殼則以N，N- 二甲基甲酰胺作 溶劑)和調(diào)節(jié)反應(yīng)物的摩爾比，可以控制所得以{111}面為主的銀包覆金核/殼納米結(jié)構(gòu) 的尺寸和形狀。本發(fā)明的優(yōu)點在于1.采用本發(fā)明制備方法得到的具有金核銀殼納米結(jié)構(gòu)的晶體，形狀多樣，具有規(guī) 則晶形，且核/殼納米結(jié)構(gòu)表面主要由{111}面構(gòu)成。2.本發(fā)明的制備方法采用微波加熱制得金晶種。a)微波加熱速度快，制備時間短。常規(guī)的油浴加熱制備金納米顆粒需要幾個小時， 而本發(fā)明采用微波加熱僅用了 :3min。微波輻射可以對反應(yīng)物、溶劑、中間體、產(chǎn)物快速加熱。 快速加熱可以加快金屬前軀體的還原，金屬簇的成核和蝕刻速率。b)微波可以對納米顆粒進行局部加熱，從而產(chǎn)生單分散的小的納米結(jié)構(gòu)。使得具 有高規(guī)則晶形的金核納米顆粒產(chǎn)率增大。若同樣的條件下使用油浴加熱，主要的產(chǎn)物是球 形納米顆粒，很難得到三角形、六邊形、八邊形等形狀的納米金顆粒。這是微波加熱的一個 很大的優(yōu)點。3.本發(fā)明的制備方法可以通過多種途徑控制制得的銀殼的形狀、尺寸和晶面組 成，進而控制具有金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體如變換溶劑、調(diào)節(jié)反應(yīng)物的摩爾比、加入少量 的氯離子(Cr)等。4.該方法的設(shè)備和工藝簡單、安全、通用性、可操作性強；并能實現(xiàn)規(guī)模 化生產(chǎn)。因此在現(xiàn)有的實驗條件下，可以高產(chǎn)率地合成晶形規(guī)則的具有金核銀殼納米結(jié)構(gòu) 的晶體。本發(fā)明將聚醇還原反應(yīng)和微波加熱技術(shù)聯(lián)用，先快速、批量地合成具有各種形狀 的金晶種，然后以氮，氮-二甲基甲酰胺作為溶劑和還原劑，通過加入一定濃度的AgNO3，可 控地合成具有特定{111}類型晶面的銀包覆金核的金/銀核殼納米結(jié)構(gòu)，這種采用微波技 術(shù)參與的兩步合成法，尚屬首次。


以下，結(jié)合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例，其中
圖Ia為本發(fā)明用微波加熱，在乙二醇(EG)溶劑中，還原氯金酸(HuAuCl4 · 4H20) 制得的金晶核納米粒子的掃描電子顯微鏡圖像。圖Ib為本發(fā)明用微波加熱，在乙二醇溶劑中，還原氯金酸制得的四種形狀的以 {111}面為主的金晶核納米粒子的掃描電子顯微鏡圖像。圖加為本發(fā)明中以氮，氮-二甲基甲酰胺為溶劑，把金晶種加入硝酸銀(AgNO3)中 制得的三角形銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡暗場圖像。其中[AgNO3]/[氯金酸] 摩爾比為1。圖2b為本發(fā)明中以氮，氮-二甲基甲酰胺為溶劑，把金晶種加入硝酸銀(AgNO3)中 制得的六邊形銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡暗場圖像。其中[AgNO3]/[氯金酸] 摩爾比為1。圖2c為本發(fā)明中以氮，氮-二甲基甲酰胺為溶劑，把金晶種加入硝酸銀(AgNO3) 中制得的五角星形銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡暗場圖像。其中[AgNO3]/[氯金 酸]摩爾比為1。圖2d為本發(fā)明中以氮，氮-二甲基甲酰胺為溶劑，把金晶種加入硝酸銀(AgNO3) 中制得的八面體形銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡暗場圖像。其中[AgNO3]/[氯金 酸]摩爾比為1。圖3a為本發(fā)明中以氮，氮-二甲基甲酰胺為溶劑，把金晶種加入硝酸銀(AgNO3)中 制得的三角形銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡暗場圖像。其中[AgNO3]/[氯金酸] 摩爾比為9。圖北為本發(fā)明中以氮，氮-二甲基甲酰胺為溶劑，把金晶種加入硝酸銀(AgNO3)中 制得的六邊形銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡暗場圖像。其中[AgNO3]/[氯金酸] 摩爾比為9。圖3c為本發(fā)明中以氮，氮-二甲基甲酰胺為溶劑，把金晶種加入硝酸銀(AgNO3) 中制得的五角星形銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡暗場圖像。其中[AgNO3]/[氯金 酸]摩爾比為9。圖3d為本發(fā)明中以氮，氮-二甲基甲酰胺為溶劑，把金晶種加入硝酸銀(AgNO3) 中制得的八面體形銀包覆金核/殼結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡暗場圖像。其中[AgNO3]/[氯金 酸]摩爾比為9。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。實施例1本實施例制備具有較薄的銀殼的各種形狀的金核銀殼結(jié)構(gòu)。這些形狀包括三角形 (附圖2a)、六邊形(附圖2b)、五角星形(附圖2c)、八面體形(附圖2d)等。具體制備方法包括以下步驟1)取20ml的0. IM氯金酸和20ml的IM聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，按[氯金 酸]/[聚乙烯吡咯烷酮]摩爾比1/10相互充分混合，得到反應(yīng)物混合溶液1 ；2)取20ml的0. IM AgNO3和20ml的IM聚乙烯吡咯烷酮的氮氮-二甲基甲酰胺溶 液，按[AgNO3]/[聚乙烯吡咯烷酮]摩爾比1/10、[AgNO3]/[氯金酸]的摩爾比1相互充分混合，得到反應(yīng)物混合溶液2 ；3)將混合溶液1轉(zhuǎn)移進微波反應(yīng)器中，在微波功率為400瓦的微波輻射加熱:3min 后，將所得產(chǎn)物混合液自然冷卻至室溫，得到冷卻溶液；之后，加入乙醇(C2H5OH)溶劑稀釋， 離心(150000rpm) 10-30分鐘，將上清液分離后，獲得金晶種沉淀；4)取步驟幻所得到的金晶種，加入到步驟幻所得反應(yīng)物混合溶液2中，油浴加熱 至氮氮-二甲基甲酰胺溶液沸騰，在氮氮-二甲基甲酰胺溶液沸點保持3小時后得到產(chǎn)物 溶液；然后離心(130000rpm) 10-30分鐘，去除上清液，收集沉淀物并用去離子水(10-50mL) 反復(fù)洗滌沉淀，離心后得到金核與銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體。實施例2本實施例制備具有較厚的銀殼的各種形狀的金/銀核殼納米晶體結(jié)構(gòu)。這些晶體 結(jié)構(gòu)的橫截面形狀包括三角形(附圖3a)、六邊形(附圖3b)、五角星形(附圖3c)。晶體還 有八面體形(附圖3d)等。具體制備方法包括以下步驟1)取20ml的0. IM氯金酸和20ml的IM聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液，按[氯金 酸]/[聚乙烯吡咯烷酮]摩爾比1/10相互充分混合，得到反應(yīng)物混合溶液1 ；2)取20ml的0. 9MAgN03和20ml的9M聚乙烯吡咯烷酮的氮，氮-二甲基甲酰胺溶 液，按[AgNO3]/[聚乙烯吡咯烷酮]摩爾比1/10、[AgNO3]/[氯金酸]的摩爾比9相互充分 混合，得到反應(yīng)物混合溶液2 ；3)將混合溶液1轉(zhuǎn)移進微波反應(yīng)器中，在微波功率為400瓦的微波輻射加熱 :3min后，將所得產(chǎn)物混合液自然冷卻至室溫；之后，加入乙醇(C2H5OH)溶劑稀釋，離心 (150000rpm) 10-30分鐘，將上清液分離后，獲得金晶種沉淀；4)取步驟3)所得到的金晶種，加入到步驟2)所得反應(yīng)物混合溶液2中，油浴 加熱至氮，氮-二甲基甲酰胺溶液沸騰，在氮，氮-二甲基甲酰胺溶液沸點保持3小時后 得到產(chǎn)物溶液；然后離心(130000rpm) 10-30分鐘，去除上清液，收集沉淀物并用去離子水 (10-50mL)反復(fù)洗滌沉淀，離心后獲金核與銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體。
權(quán)利要求
1.一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶體的制備方法，該方法包括以下步驟(1)將含有Au離子的乙二醇溶液與聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液混合，對混合溶液進 行微波輻射加熱，冷卻后加入乙醇，離心獲得金晶種沉淀；(2)將含有Ag離子的N，N-二甲基甲酰胺溶液與聚乙烯吡咯烷酮的N，N-二甲基甲酰 胺溶液混合，向混合溶液中加入金晶種沉淀并加熱至沸騰，離心收集沉淀并洗滌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中含有Au離子的乙 二醇溶液中Au離子的濃度為0. 1 lmol/L，聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液的濃度為1 lOmol/L;所述步驟⑵中含有Ag離子的N，N-二甲基甲酰胺溶液中的Ag離子的濃度為 0. 1 lmol/L，聚乙烯吡咯烷酮的N，N-二甲基甲酰胺溶液的濃度為1 lOmol/L，優(yōu)選地， 所述的含有Au離子的乙二醇溶液為氯金酸或氯金酸鈉的乙二醇溶液，更優(yōu)選地，所述的含 有Ag離子的N，N- 二甲基甲酰胺溶液為硝酸銀的N，N- 二甲基甲酰胺溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的混合溶液中 Au離子與聚乙烯吡咯烷酮的摩爾比為1 10;所述步驟O)中的混合溶液中Ag離子與聚 乙烯吡咯烷酮的摩爾比為1 1 20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的微波 輻射加熱的功率為300 500瓦，優(yōu)選為400瓦；時間為2 4分鐘，優(yōu)選為3分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的離心 為100000 200000rpm，優(yōu)選為150000rpm下離心10 30分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟( 中的加熱 為油浴加熱1 5小時，優(yōu)選為3小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的離心 為100000 150000rpm，優(yōu)選為130000rpm下離心10 30分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟( 中的洗滌 為去離子水反復(fù)洗滌。
9.一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶體，該納米晶體是根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的 制備方法制備的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的納米晶體，其特征在于，所述納米晶體為{111}類型晶面，優(yōu) 選地，所述的納米晶體為有{111}類型晶面的多面體結(jié)構(gòu)，并且所述的納米晶體有金核和 銀殼結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有核殼結(jié)構(gòu)的納米晶體的制備方法，該方法包括以下步驟(1)將含有Au離子的乙二醇溶液與聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液混合，對混合溶液進行微波輻射加熱，冷卻后加入乙醇，離心獲得金晶種沉淀；(2)將含有Ag離子的N，N-二甲基甲酰胺溶液與聚乙烯吡咯烷酮的N，N-二甲基甲酰胺溶液混合，向混合溶液中加入金晶種沉淀并加熱至沸騰，離心收集沉淀并洗滌。本發(fā)明還提供了通過以上方法制備得到的納米晶體。本發(fā)明的制備方法設(shè)備和工藝簡單、安全、通用性、可操作性強；并能實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。因此在現(xiàn)有的實驗條件下，可以高產(chǎn)率地合成晶形規(guī)則的具有金核銀殼納米結(jié)構(gòu)的晶體。
文檔編號B22F9/24GK102049527SQ20091023732
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者江鵬 申請人:國家納米科學(xué)中心