本發(fā)明屬于材料學(xué)領(lǐng)域，涉及一種納米材料，具體來說是一種利用三七提取液制備金納米顆粒的方法。

背景技術(shù)：

近年來，貴金屬納米粒子因其獨(dú)特性能而日益成為高科技競爭的制高點(diǎn)，在諸多領(lǐng)域都具有非常重要的作用。其中，金納米顆粒是最穩(wěn)定的貴金屬納米材料之一，并且金納米顆粒具有極強(qiáng)的生物相容性，這使得金納米顆粒在催化、光電傳感和生物成像等領(lǐng)域都展現(xiàn)出非凡的應(yīng)用前景。

目前，傳統(tǒng)制備金納米顆粒的方法很多，可概括為物理法和化學(xué)法。物理法即將塊體（或粉末狀）的金制成納米級(jí)的金顆粒。常用的方法有機(jī)械研磨法、激光燒蝕法和氣相法等。物理法雖然簡單，但對儀器設(shè)備的要求較高，生產(chǎn)費(fèi)用昂貴，而且顆粒的均勻性較差。化學(xué)法則是基于不同的氧化還原反應(yīng)來制備金納米顆粒。該方法靈活，可用于多形貌的金納米顆粒的合成，是一種較為成熟的合成方法?；瘜W(xué)法主要有氣相還原法、液相還原法和相轉(zhuǎn)移法等。化學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)雖多，但在反應(yīng)中一般需引入化學(xué)試劑來做還原劑或分散劑，這給環(huán)境及生物帶來了潛在的風(fēng)險(xiǎn)，不利于后續(xù)將金納米顆粒應(yīng)用于生物醫(yī)藥方面。

近幾年，金納米顆粒的綠色合成方法逐漸涌現(xiàn)，如通過石榴、紅棗和芹菜等植物提取液替代化學(xué)還原劑來實(shí)現(xiàn)金納米顆粒的綠色合成。目前，尚未見關(guān)于利用三七提取液綠色合成金納米顆粒的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用三七提取液制備金納米顆粒的方法，所述的這種利用三七提取液制備金納米顆粒的方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中制備金納米顆粒的過程復(fù)雜，容易污染環(huán)境的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種利用三七提取液制備金納米顆粒的方法，包括如下步驟：

1)將三七片加入去離子水中加熱至沸騰并離心后制得0.4～1.0mol/l的三七提取液；

2)將氯金酸晶體溶解于去離子水中形成0.05～0.15mol/l的氯金酸溶液；

3)將氫氧化鈉晶體溶解于去離子水形成0.01～0.02mol/l氫氧化鈉溶液；

4)將三七提取液加入到去離子水中，三七提取液和去離子水的體積比為10ml：10～20ml，再加入氫氧化鈉溶液使得反應(yīng)體系ph值在5.0-6.0之間，隨后將其加熱至沸騰,再將氯金酸溶液加入到沸騰的三七提取液中，所述的三七提取液和氯金酸的摩爾比為20～100：1，沸騰狀態(tài)下反應(yīng)1-60分鐘，反應(yīng)結(jié)束，將所得反應(yīng)液離心分離，將所得沉淀物干燥后即得金納米顆粒。

進(jìn)一步的，步驟4）中將三七提取液加熱至沸騰后，保持沸騰2-20分鐘，使三七提取液充分水解，再加入氯金酸溶液進(jìn)行反應(yīng)。

上述各步驟中所使用的容器在使用之前都經(jīng)去離子水洗滌。

本發(fā)明通過控制氫氧化鈉溶液和氯金酸溶液的比例來控制反應(yīng)體系的ph值，使反應(yīng)體系始終保持還原條件，從而能夠保證氯金酸被還原完全。發(fā)明人在大量試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：通過控制氫氧化鈉溶液和氯金酸溶液的比例，使反應(yīng)體系ph值保持在5.0-6.0之間時(shí)，所制得的金納米顆粒的平均粒徑在10nm以下。

本發(fā)明所采用的三七提取液方便易得、價(jià)格低廉、且沒有毒性，以其作為還原劑代替以往使用的化學(xué)試劑（檸檬酸鈉、硼氫化鈉、硫醇、油胺等），對納米顆粒的分散性好，可以制備出極小的納米顆粒，且不會(huì)造成環(huán)境污染，所制備的金納米顆粒表面不會(huì)產(chǎn)生有毒化學(xué)試劑殘留，且表現(xiàn)出了明顯的光學(xué)信號(hào)，因此合成的金納米可以應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。

本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本發(fā)明的制備工藝簡單、條件溫和、環(huán)境友好，無化學(xué)試劑殘留，為金納米顆粒在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1中反應(yīng)2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘后獲取的反應(yīng)液照片。

圖2是實(shí)施例1中反應(yīng)2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘后獲取樣品離心后測其紫外-可見吸收光譜（uv-vis.）圖；

圖3是實(shí)施例1中反應(yīng)時(shí)間為20分鐘時(shí)所得到的金納米的透射電子顯微鏡圖；

圖4是實(shí)施例1中反應(yīng)時(shí)間為20分鐘時(shí)所得到的金納米的x-射線衍射譜圖；

圖5是實(shí)施例2中反應(yīng)2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘后獲取的反應(yīng)液照片。

圖6是實(shí)施例2中反應(yīng)2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘后獲取樣品離心后測其紫外-可見吸收光譜（uv-vis.）圖；

圖7是實(shí)施例2中反應(yīng)時(shí)間為20分鐘時(shí)所得到的金納米的透射電子顯微鏡圖；

圖8是實(shí)施例2中反應(yīng)時(shí)間為20分鐘時(shí)所得到的金納米的能譜圖（edx）。

具體實(shí)施方案

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，實(shí)施例和附圖只是為了更好地理解本發(fā)明，并不用來做出任何限制。

下面各實(shí)施例中所使用的三七提取液的制備過程為：將三七加入到去離子水中加熱至沸騰5min，并以8000rpm離心5min兩次制得0.58mol/l的三七提取液。

氯金酸溶液制備過程為：將氯金酸晶體溶解于去離子水中形成0.1mol/l氯金酸溶液。

氫氧化鈉溶液制備過程為：將氫氧化鈉晶體溶解于去離子水中形成0.01mol/l氫氧化鈉溶液。

實(shí)施例1

（1）用去離子水將所用玻璃容器進(jìn)行洗滌；

（2）取10ml三七提取液和15ml去離子水放入燒瓶，再加入200μl的氫氧化鈉溶液并加熱至沸騰，沸騰5分鐘；

（3）加入100μl的0.1mol/l的氯金酸溶液在燒瓶中，測試ph值為5.75，在沸騰條件下反應(yīng)2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘后取樣。樣品照片如圖1。

（4）對上述不同反應(yīng)時(shí)間后所取得的樣品在8000rpm離心10分鐘，將所得沉淀物在40-50℃下干燥10分鐘后即得金納米顆粒。

圖2為采用日本島津公司的uv-2600型紫外分光光度計(jì)對上述反應(yīng)2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘所得樣品離心后測其紫外-可見吸收光譜（uv-vis.）圖。金納米產(chǎn)生的吸收峰均在516nm左右，產(chǎn)生明顯的等離子共振信號(hào)，可做進(jìn)一步的生物應(yīng)用。

圖3為采用日本電子公司的jem-2100f型場發(fā)射透射電子顯微鏡對上述反應(yīng)20分鐘所得的金納米進(jìn)行表征的tem圖?？梢悦黠@的看出所得金納米顆粒呈現(xiàn)類球型。其余的2分鐘、5分鐘、15分鐘、20分鐘所制得的樣品的形貌與15分鐘獲得的金納米顆粒類似，其平均直徑均為6nm左右。

圖4為采用日本株式會(huì)社的d/max-2600pc型x-射線衍射儀對上述反應(yīng)15分鐘所得的金納米顆粒進(jìn)行表征的譜圖，與金的標(biāo)準(zhǔn)圖譜非常吻合，進(jìn)一步說明了反應(yīng)合成了金納米。

實(shí)施例2

（1）用去離子水將所用玻璃容器進(jìn)行洗滌；

（2）取10ml三七提取液和15ml去離子水放入燒瓶，再加入100μl的氫氧化鈉溶液并加熱至沸騰加熱至沸騰，并讓其沸騰10分鐘；

（3）加入100μl氯金酸溶液在燒瓶中，測試ph值為5.25，在沸騰條件下反應(yīng)2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘后取樣。樣品照片如圖5。

（4）對上述不同反應(yīng)時(shí)間后所取得的樣品在8000rpm離心10分鐘，將所得沉淀物在40-50℃下干燥10分鐘后即得金納米顆粒。

圖6為采用日本島津公司的uv-2600型紫外分光光度計(jì)對上述反應(yīng)2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘所得樣品離心后測其紫外-可見吸收光譜（uv-vis.）圖。金納米顆粒產(chǎn)生的吸收峰均在520nm左右，產(chǎn)生明顯的等離子共振信號(hào)。

圖7為采用日本電子公司的jem-2100f型場發(fā)射透射電子顯微鏡對上述反應(yīng)20分鐘所得的金納米顆粒進(jìn)行表征的結(jié)果?？梢悦黠@看出所得的金納米顆粒呈現(xiàn)類球型。其余的2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘所制得的樣品的形貌與20分鐘的金納米類似，其平均直徑均為7nm左右。

圖8為采用日本電子公司edaxfalcons60型能譜儀對上述反應(yīng)10分鐘所得金納米顆粒的edx圖譜，可以明顯的看出反應(yīng)所得的納米顆粒的成分為金元素。cu為測試中所用的銅網(wǎng)成分，不是納米顆粒所包含的雜質(zhì)。

上述實(shí)施例雖然只是列舉了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的反應(yīng)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明的方法同樣適用于工業(yè)規(guī)模的反應(yīng)。