專利名稱：一種鉑納米顆粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉬納米顆粒的制備方法，屬于納米技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬納米顆粒越來越引起人們的關(guān)注，因為它不僅可用來作為催化劑，光催化劑， 傳感器和磁流體，而且在光學(xué)、電子以及磁性器件等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用。這些納米顆粒以 其新穎的特性，在物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、材料科學(xué)等眾多學(xué)科領(lǐng)域都有很高的應(yīng)用價值。然而，目前文獻報道的金屬納米顆粒的制備方法大多都嚴(yán)重依賴有毒的有機試 劑，或者在制備工藝上存在較大的危險性。尋找一種綠色環(huán)保的制備金屬納米膠體顆粒的 方法，是現(xiàn)在研究的熱點。尤其是，目前為了制備粒徑在lOnm以下的鉬納米顆粒，文獻中采 用的大多是強還原劑硼氫化鈉，其反應(yīng)機理是利用硼氫化鈉在水中產(chǎn)生的強還原性H來還 原氧化態(tài)的鉬，反應(yīng)危險性系數(shù)較大、原料不易保存；而且硼氫化鈉本身具有吸入毒性，對 環(huán)境危害性大。因而發(fā)展一種綠色環(huán)保、粒徑可調(diào)的制備鉬納米顆粒(< lOnm)的方法，具 有重要價值。同時，由于不同領(lǐng)域、不同的應(yīng)用，對于納米顆粒的粒徑要求不同，如何實現(xiàn)納米 顆粒的大小按需求生長，一直以來都受到廣泛的關(guān)注。如果能夠先得到細小的晶粒，再控制 條件使其均勻長大，得到一系列不同粒徑的納米顆粒，其應(yīng)用前景將更加廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鉬納米顆粒的制備方法，該方 法制備的鉬納米顆粒不僅顆粒尺寸小、分散性好，而且所用原料成本低廉，對環(huán)境友好，而 且能夠?qū)崿F(xiàn)對納米顆粒尺寸的可控生長。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種鉬納米顆粒的制備方法，至少包括以下步 驟(1)將葡萄糖和抗壞血酸溶于水中得到混合液，其中，抗壞血酸的濃度為0. 01 0. 2mol/L，葡萄糖和抗壞血酸的摩爾比為1 15 1 ；(2)在60 90°C水浴條件下，向葡萄糖與抗壞血酸的混合液中滴入氯鉬酸，使氯 鉬酸與抗壞血酸的摩爾比為1 25 200，反應(yīng)3 60分鐘，得到鉬納米顆粒。步驟(1)中所述葡萄糖與抗壞血酸的摩爾比為4 1，水浴溫度為80°C，氯鉬酸與 抗壞血酸的摩爾比為1 75，反應(yīng)時間為5分鐘。在此優(yōu)化條件下，可以制備出分散性好、 平均粒徑< lOnm的鉬納米顆粒。將上述步驟(2)中所述反應(yīng)液轉(zhuǎn)入50 55°C水浴中，加入氯鉬酸，其物質(zhì)的量為 步驟(2)中滴加的氯鉬酸物質(zhì)的量的0.3 2倍，調(diào)控水浴持續(xù)時間即得到不同粒徑的鉬 納米顆粒；水浴持續(xù)時間通常為5 30分鐘，反應(yīng)至鉬納米顆粒的尺寸保持穩(wěn)定。本發(fā)明是以氯鉬酸為原料，抗壞血酸(維生素C)作為還原劑，過量葡萄糖作為保 護劑，使反應(yīng)在較高溫度下(60 90°C水浴)，在極短的時間內(nèi)形成大量細小的晶核(即粒徑較小的鉬納米顆粒)。使晶核在低溫下(50 55°C水浴)隨著時間的延長而長大，改變 水浴持續(xù)時間，可以得到不同粒徑的鉬納米顆粒，從而實現(xiàn)顆粒尺寸的可控。本發(fā)明方法所用試劑無毒無害，抗壞血酸和葡萄糖還具有生物相容性，在反應(yīng)后 易于除去；反應(yīng)條件溫和，成本低廉，具有極高的應(yīng)用前景和商業(yè)價值；更重要的是，通過 調(diào)控低溫水浴的持續(xù)時間，可以得到一系列粒徑的鉬納米顆粒，該方法還適用于制備鈀、 銀、金等金屬納米顆粒，為不同領(lǐng)域的應(yīng)用提供了極大的便利。


圖1為實施例2所得鉬納米顆粒的TEM圖；圖2為實施例7所得鉬納米顆粒的TEM圖；圖3為實施例8所得鉬納米顆粒的TEM圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下 實施例。實施例1將0. 8g葡萄糖、0. 2g抗壞血酸加入到30mL去離子水中，攪拌lOmin使葡萄糖和抗 壞血酸完全溶解，然后將上述溶液置于60°C水浴，滴入lmL 10mM的氯鉬酸，反應(yīng)15min后得 到鉬納米顆粒溶膠。從中取樣，使用激光粒度分析儀(ZETASIZER 3000HSA)測試所制備的 鉬納米顆粒，其平均粒徑為46nm。實施例2將0. 54g葡萄糖、0. 132g抗壞血酸加入到30mL去離子水中，攪拌lOmin使葡萄糖 和抗壞血酸完全溶解，然后將上述溶液置于80°C水浴，滴入lmL 10mM的氯鉬酸，反應(yīng)5min 后得到鉬納米顆粒溶膠。從中取樣，使用激光粒度分析儀測試所制備的鉬納米顆粒，其平均 粒徑為4. 5nm，使用透射電子顯微鏡對該樣品進行形貌表征，所得TEM圖見圖1，從圖中可以 看出所得鉬納米顆粒分散性良好，平均粒徑為4nm，與激光粒度分析儀所測結(jié)果吻合。實施例3將0. 8g葡萄糖、0. 2g抗壞血酸加至30mL去離子水中，攪拌lOmin使葡萄糖和抗壞 血酸完全溶解，然后將上述溶液置于90°C水浴，滴入lmL 20mM的氯鉬酸，反應(yīng)4min后得到 鉬納米顆粒溶膠。從中取樣，使用激光粒度分析儀測試所制備的鉬納米顆粒，其平均粒徑為 35nm。實施例4將0. 8g葡萄糖、0. 089g抗壞血酸加至30mL去離子水中，攪拌lOmin使葡萄糖和抗 壞血酸完全溶解，然后將上述溶液置于75°C水浴，滴入lmL 20mM的氯鉬酸，反應(yīng)45min后得 到鉬納米顆粒溶膠。從中取樣，使用激光粒度分析儀測試所制備的鉬納米顆粒，其平均粒徑 為 54nm。實施例5將0.8g葡萄糖、0. llg抗壞血酸加至30mL去離子水中，攪拌lOmin使葡萄糖和抗 壞血酸完全溶解，然后將上述溶液置于75°C水浴，滴入lmL 5mM的氯鉬酸，反應(yīng)5min后得到鉬納米顆粒溶膠。從中取樣，使用激光粒度分析儀測試所制備的鉬納米顆粒，其平均粒徑為 27nm。實施例6將0. 8g葡萄糖、0. 440g抗壞血酸加入到30mL去離子水中，攪拌lOmin使葡萄糖和 抗壞血酸完全溶解，然后將上述溶液置于75°C水浴，滴入lmL 20mM的氯鉬酸，反應(yīng)5min后 得到鉬納米顆粒溶膠。從中取樣，使用激光粒度分析儀測試所制備的鉬納米顆粒，其平均粒 徑為40nm。實施例7將0. 8g葡萄糖、0. 2g抗壞血酸加入到30mL去離子水中，攪拌lOmin使葡萄糖和抗 壞血酸完全溶解，然后將上述溶液置于80°C水浴，滴入lmL 20mM的氯鉬酸，反應(yīng)5min后得 到鉬納米顆粒溶膠。將制得的鉬納米顆粒溶膠置于50°C水浴中，滴入0.3mL 20mM的氯鉬 酸，加熱15分鐘，取樣。使用透射電子顯微鏡對該樣品進行形貌表征，所得TEM圖見圖2，鉬 納米顆粒的平均粒徑為30nm。實施例8將0. 8g葡萄糖、0. 2g抗壞血酸加至30mL去離子水中，攪拌lOmin使葡萄糖和抗壞 血酸充分溶解，然后將上述溶液置于80°C水浴，滴入lmL 20mM的氯鉬酸，反應(yīng)5min后得到 鉬納米顆粒溶膠。將制得的鉬納米顆粒溶膠置于55°C水浴中，滴入lmL 20mM的氯鉬酸，加 熱15分鐘后，再次滴入lmL 20mM的氯鉬酸，繼續(xù)加熱；15分鐘后，停止加熱，取樣。使用透 射電子顯微鏡對該樣品進行形貌表征，所得TEM圖見圖3，鉬納米顆粒的平均粒徑為50nm。將高溫(60 90°C )水浴得到的鉬納米顆粒轉(zhuǎn)入低溫(50 55°C )水浴加熱來 調(diào)控粒徑時，最好能分次加入氯鉬酸，使分次加入的氯鉬酸總量為高溫水浴時所加氯鉬酸 物質(zhì)的量的0. 3 2倍，這樣可以減少鉬納米顆粒的大量團聚，使其粒徑分布更加均勻。氯 鉬酸可以直接加入，也可以配成溶液后滴加(對該溶液的濃度沒有要求)，只要滿足在反應(yīng) 物體系中，氯鉬酸與抗壞血酸的摩爾比為1 25 200即可。
權(quán)利要求
一種鉑納米顆粒的制備方法，其特征在于至少包括以下步驟(1)將葡萄糖和抗壞血酸溶于水中得到混合液，其中，抗壞血酸的濃度為0.01～0.2mol/L，葡萄糖和抗壞血酸的摩爾比為1～15∶1；(2)在60～90℃水浴條件下，向葡萄糖與抗壞血酸的混合液中加入氯鉑酸，使氯鉑酸與抗壞血酸的摩爾比為1∶25～200，反應(yīng)3～60分鐘，得到鉑納米顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬納米顆粒的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述葡萄 糖與抗壞血酸的摩爾比為4 1，水浴溫度為80°C，氯鉬酸與抗壞血酸的摩爾比為1 75， 反應(yīng)時間為5分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉬納米顆粒的制備方法，其特征在于將步驟⑵中所述反 應(yīng)液轉(zhuǎn)入50 55°C水浴中，加入氯鉬酸，其物質(zhì)的量為步驟(2)中加入氯鉬酸的物質(zhì)的量 的0. 3 2倍，調(diào)控水浴持續(xù)時間即得到不同粒徑的鉬納米顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉬納米顆粒的制備方法，其特征在于所述水浴持續(xù)時間為 5 30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉑納米顆粒的制備方法，該方法是將葡萄糖和抗壞血酸溶于水中，其中，抗壞血酸的濃度為0.01～0.2mol/L，葡萄糖與抗壞血酸的摩爾比為1～15∶1，然后在60～90℃水浴條件下加入氯鉑酸，氯鉑酸與抗壞血酸的摩爾比為1∶25～200，反應(yīng)3～60分鐘，得到鉑納米顆粒。將所得鉑納米顆粒轉(zhuǎn)入50～55℃水浴中，再次加入氯鉑酸，其摩爾量為第一次所加氯鉑酸的摩爾量的0.3～2倍，調(diào)節(jié)水浴持續(xù)時間即可調(diào)控鉑納米顆粒的尺寸。采用本發(fā)明方法在最優(yōu)條件下可以制備分散性好、平均粒徑＜10nm的鉑納米顆粒，所用試劑無毒無害，反應(yīng)條件溫和，成本低廉，且能夠?qū)崿F(xiàn)對納米顆粒尺寸的調(diào)控。
文檔編號B22F9/24GK101875131SQ20091027325
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者卜呈浩, 胡浩, 趙興中, 陳仁杰 申請人:武漢大學(xué)