專利名稱：一種金核與銀殼雙金屬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)的納米晶體和制備方法，特別涉及一種形狀可控的 以{100}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)：
與單組份金屬納米粒子不同，雙金屬納米粒子因其獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、催化和磁學(xué) 性能而備受研究者的關(guān)注。因?yàn)樯鲜鎏匦灾饕Q于納米粒子的組成、尺寸和形狀，所以可 控地制備具有不同結(jié)構(gòu)和組成的雙金屬納米粒子便成為人們的研究熱點(diǎn)。具有核/殼結(jié)構(gòu) 的雙金屬納米晶體就是一個(gè)典型的例子。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)。金核/銀殼雙金屬納米結(jié)構(gòu)材料兼具有核層和殼層材 料的光學(xué)、電學(xué)特性以及有別于單個(gè)組份的獨(dú)有特性。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)；微乳液還原 方法(Chen Dong-Hwang and Chen Cheng-Jia J. Mater. Chem.，2002，12，1557)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(如乙二醇(EG) ,1,4- 丁二醇，1，5-戊二醇(PD)，三縮四乙二醇等)的 還原過程來制備貴金屬納米粒子。多羥基醇作為溶劑，不但可以較容易地溶解各種前驅(qū)體 鹽，而且它們所具有的高沸點(diǎn)能夠充分保證貴金屬鹽在高溫條件下，被迅速地還原為金屬 單質(zhì)。在此過程中，高分子聚合物如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的加入，可以用于調(diào)控貴金屬納 米粒子的成核和生長(zhǎng)過程。2006年，我們?cè)l(fā)現(xiàn)用氮，氮-二甲基甲酰胺(DMF)做溶劑，在 表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的參與下，油浴加熱還原硝酸銀(AgNO3),可以高產(chǎn)量地 制得{111}類型晶面為主的銀納米顆粒。(Gao, Y. Jiang, P. et. al. J. Cryst. Growth2006, 289, 376)。但銀包覆金核的金核/銀殼納米粒子的形狀可控的合成方法仍有待研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于(1)克服以往已有制備核/殼結(jié)構(gòu)的雙金屬納米晶體生長(zhǎng)形 狀不可控，特別是制備{100}晶面為主的銀包覆金核的金/銀核殼納米結(jié)構(gòu)的技術(shù)不足；從 而提供一種運(yùn)用聚醇還原反應(yīng)，以沸點(diǎn)較高的多羥基醇作為溶劑和還原劑，并在溶液中加 入一定微量濃度的硝酸銀(AgNO3)，以控制金核的成核形狀，從而實(shí)現(xiàn)可控地合成具有特定 形狀的{100}晶面為主的銀包覆金核的、具有金/銀核殼納米結(jié)構(gòu)的雙金屬納米晶體的制 備方法。本發(fā)明的另一目的在于，通過本發(fā)明的制備方法得到一種以{100}晶面為主的銀 包覆金核的金/銀核殼雙金屬納米晶體，該納米晶體具有多面體結(jié)構(gòu)，能夠作為高靈敏度 生物傳感器的構(gòu)造材料，也可作為高效選擇性催化劑和納米殺菌、殺病毒藥物。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明提供的一種金核與銀殼雙金屬納米晶體，其特征在于，具有晶形規(guī)則的、以 {100}面為主的金核與銀殼雙金屬納米晶體，該晶形包括雙立方三角、正立方體以及具有五 重孿晶截面同時(shí)側(cè)面為{100}類型晶面的棒狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)示圖見附圖1。本發(fā)明的金核與銀殼雙金屬納米晶體具有核殼結(jié)構(gòu)，兼具有兩種成份材料的光 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)方面的信息可通過場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯 微鏡(FE-SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)表征獲得；晶體結(jié)構(gòu)方面的信息也可通過X-射線 衍射(XRD)表征獲得；晶體表面化學(xué)狀態(tài)方面的信息可通過X-射線光電子能譜(XPQ表征 獲得。本發(fā)明提供的一種金核與銀殼雙金屬納米晶體的制備方法，以沸點(diǎn)較高的多羥基 醇作為溶劑和還原劑，并在溶液中加入一定濃度的硝酸銀(AgNO3),包括以下步驟1)配制金核原液配制濃度為0. 05M-1M的氯金酸(HAuCl4 ·4Η20)和濃度為1Μ-10Μ聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)的多羥基醇溶液；2)配制銀殼原液配制濃度為1Μ-10Μ的PVP和濃度為0. ImM-IM的硝酸銀(AgNO3)的多羥基醇溶液；3)配制反應(yīng)物混合溶液3-1)按照步驟1)配制的0. 05Μ-1Μ HAuCl4 · 4Η20和步驟1)配制的1Μ-10Μ聚乙 烯吡咯烷酮的多羥基醇溶液，按氯金酸聚乙烯吡咯烷酮摩爾比為1 1-10、氯金酸/硝酸 銀摩爾比=500/1相互充分混合，得到反應(yīng)物混合溶液1 ；3-2)取0. 1Μ-1Μ硝酸銀和1Μ-10Μ聚乙烯吡咯烷酮溶液，按[AgNO3]聚乙烯吡咯 烷酮摩爾比為1 1-10相互充分混合，得到反應(yīng)物混合溶液2;其中，所述的AgNO3相對(duì)于 氯金酸的摩爾比在1-20范圍內(nèi)；4)合成金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體4-1)將步驟3-1)所得制備金核原液(反應(yīng)物混合溶液1)在油浴中加熱至沸騰狀 態(tài)，保持1-2小時(shí)，再將混合液自然冷卻至室溫；取出后離心，將上清液分離后，獲得金晶種 沉淀；4-2)取上述步驟4-1)所得金晶種沉淀，加入到步驟幻所配制的制備銀殼原液 (反應(yīng)物混合溶液2、中，油浴加熱至溶液沸騰，保持2小時(shí)以上，得到產(chǎn)物溶液；然后離心 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 具有以{100}面為主的金核與銀殼雙金屬納米晶體。在上述的技術(shù)方案中，所述的多羥基醇包括乙二醇伍6)，1，4-丁二醇，1，5_戊二 醇(PD)或三縮四乙二醇。在上述的技術(shù)方案中，所述的步驟4-1)中的離心轉(zhuǎn)速為3000rpm-6000rpm，離心 10-30分鐘。在上述的技術(shù)方案中，所述的步驟4-2)中的離心轉(zhuǎn)速為10000rpm-15000rpm，保 持10-30分鐘。在上述的技術(shù)方案中，所述的步驟4-2)中去離子水洗滌用量為10_50mL。
本發(fā)明提供的制備銀包覆金核/銀殼納米材料方法，其制備得到的形狀可控的金 核及銀包覆金核/銀殼納米粒子的結(jié)構(gòu)分析及形成機(jī)理如下a)金核的晶體結(jié)構(gòu)及其形成機(jī)理加熱含有少量硝酸銀的氯金酸多羥基醇溶液，可獲得單晶八面體、單晶立方體、孿 晶雙三角形、孿晶雙六邊形、截面為五邊形的五重孿晶棒納米金顆粒(見附圖2a、圖2b、圖 2c、圖2d、圖2e)。通常在晶體的成核階段，新相的出現(xiàn)需要耗費(fèi)能量。當(dāng)金核的大小超過臨 界成核尺寸時(shí)，金核才能存在。成核之后，新的金原子會(huì)添加到金核上使得金核繼續(xù)生長(zhǎng)。 這個(gè)過程會(huì)釋放能量。在這樣一個(gè)階段，動(dòng)力學(xué)因素決定著金核的生長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)。然而，最終 形成的金納米顆粒的形狀和結(jié)構(gòu)是由最初形成的金核的形狀和結(jié)構(gòu)決定的。當(dāng)金核尺寸很 小的時(shí)候，金核的結(jié)構(gòu)會(huì)在單晶和孿晶結(jié)構(gòu)之間發(fā)生變換。粒子越小，變化越快。對(duì)于金來 說，在顆粒很小時(shí)，因?yàn)闊崃W(xué)因素，孿晶結(jié)構(gòu)金納米顆粒出現(xiàn)的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單晶結(jié)構(gòu)出 現(xiàn)的幾率，所以最終所得到的金納米顆粒的形狀和結(jié)構(gòu)不是單一的。b)銀包覆金納米顆粒形狀及形成機(jī)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 括立方體、雙立方三角以及具有五重孿晶截面同時(shí)側(cè)面為{100}類型晶面的棒狀結(jié)構(gòu)(見 附圖3a、圖3b、圖3c、圖3d)。面心立方晶體不同的晶面具有不同的表面能，對(duì)于低指數(shù)晶面，表面能順序?yàn)?Y (Π1) < Y (!00) < Y(HO)0根據(jù)^llff■規(guī)則，在熱力學(xué)平衡條件下，面心立方納米晶粒主要 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(zhǎng)過程的復(fù)雜性，動(dòng)力學(xué)因素有時(shí)占優(yōu)。一 般情況下，生長(zhǎng)速度較快的晶面容易消失，而生長(zhǎng)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(zhǎng)速度比決定了所得產(chǎn)物的形狀。金納米晶種一般是由{111}晶面構(gòu)成 的一些形狀，包括雙三角形、雙六邊形、八面體、十面體等。然而，隨著含PVP的多羥基醇溶 液中少量硝酸銀(AgNO3)的存在，產(chǎn)物中會(huì)出現(xiàn){100}晶面構(gòu)成的立方體金納米粒子。銀離子的吸附動(dòng)力學(xué)和PVP表面活性劑在不同晶面上吸附強(qiáng)度的差異將引起不 同成份粒子表面晶面的變化。由于PVP活性劑分子寧愿吸附在金的{111}晶面和銀的{100} 晶面，所以會(huì)鈍化這些晶面，從而使其保留下來。通過對(duì)金核及銀包覆金核殼納米粒子的形成機(jī)制的分析可知，本發(fā)明的制備方法 可以控制得到{100}面為主的銀包覆金核/銀殼納米結(jié)構(gòu)的形狀。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1.本發(fā)明制備的以{100}晶面為主的金核/銀殼納米粒子的雙金屬納米晶體，具 有兩種成份材料的光學(xué)、電學(xué)特性。該晶體具有晶形規(guī)則，包括雙立方三角、正立方體以及 具有五重?cái)伨Ы孛嫱瑫r(shí)側(cè)面為{100}類型晶面的棒狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)示圖見附圖la、圖lb、圖 lc、圖Id、圖le。所獲得的銀包覆金核/銀殼晶體形貌和結(jié)構(gòu)方面的信息可通過場(chǎng)發(fā)射掃 描電子顯微鏡(FE-SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)表征獲得；晶體結(jié)構(gòu)方面的信息也可通 過X-射線衍射(XRD)表征獲得；晶體表面化學(xué)狀態(tài)方面的信息可通過X-射線光電子能譜 (XPS)表征獲得。2.本發(fā)明制備的{100}晶面為主的銀包覆金核/殼納米顆粒，能夠作為高靈敏度 生物傳感器的構(gòu)造材料，也可作為高效選擇性催化劑和納米殺菌、殺病毒藥物。
3.本發(fā)明制備以{100}晶面為主的金核/銀殼納米粒子的雙金屬納米晶體的方 法，由于采用沸點(diǎn)較高的多羥基醇作為溶劑和還原劑，并在溶液中加入少量的AgNO3為添加 劑的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)輔助的聚醇還原反應(yīng)，這樣可控地合成具有特定{100}類型晶 面的、晶形規(guī)則的銀包覆金核的金/銀核殼納米結(jié)構(gòu)的雙金屬納米晶體。4.本發(fā)明的制備方法使用的設(shè)備都是常規(guī)化工設(shè)備、安全、通用性、可操作性強(qiáng)； 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單，并能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。


圖Ia為本發(fā)明的方法制備的以{100}晶面為主的金核為八面體的立方體金核/ 銀殼雙金屬納米晶體顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ib為本發(fā)明方法制備的以{100}晶面為主的金核為立方體的立方體金核/銀 殼雙金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ic為本發(fā)明方法制備的以{100}晶面為主的金核為雙三角的雙立方角金核/ 銀殼雙金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖Id為本發(fā)明方法制備的以{100}晶面為主的金核為雙六邊形的雙立方角金核 /銀殼雙金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ie為本發(fā)明方法制備的以{100}晶面為主的金核為橫截面為五邊形棒狀結(jié)構(gòu) 的橫截面為五邊形棒狀結(jié)構(gòu)的金核/銀殼雙金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖。圖加為單晶八面體金晶種的掃描電子顯微鏡圖像。圖2b為本發(fā)明方法制備的單晶立方體金晶種核的掃描電子顯微鏡圖像。圖2c為本發(fā)明方法制備的孿晶雙三角金晶種核的掃描電子顯微鏡圖像。圖2d為本發(fā)明方法制備的孿晶雙六邊形金晶種核的掃描電子顯微鏡圖像。圖2e為本發(fā)明方法制備的五重孿晶棒狀金晶種核的掃描電子顯微鏡圖像。圖3a為本發(fā)明方法制備的以單晶八面體金晶種為核制備的立方體銀殼的雙金屬 核/殼納米結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡圖像。圖北為本發(fā)明方法制備的以單晶立方體金晶種為核制備的立方體銀殼的雙金屬 核/殼納米結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡圖像。圖3c為本發(fā)明方法制備的以孿晶雙三角金晶種為核制備的立方雙三角銀殼的雙 金屬核/殼納米結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡圖像。圖3d為本發(fā)明方法制備的以孿晶雙六邊形金晶種為核制備的立方雙三角銀殼的 雙金屬核/殼納米結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡圖像。圖!Be為本發(fā)明方法制備的以五重孿晶棒狀金晶種為核制備的五重孿晶棒狀的雙 金屬核/殼納米結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡圖像。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1本實(shí)施例通過利用1，5_戊二醇(PD)作為溶劑和還原劑，制備具有不同形狀的金 /銀核殼結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例制備的金核與銀殼雙金屬納米晶體形狀，該雙金屬納米晶體具有晶形規(guī)則的、以{100}面為主的金核與銀殼雙金屬納米晶體，該晶形包括立方體(見附圖3a 和北)、雙立方三角(見附圖3c和3d)以及具有五重孿晶截面同時(shí)側(cè)面為{100}類型晶面 的棒狀結(jié)構(gòu)(見附圖3e)等。本實(shí)施例的金核與銀殼雙金屬納米晶體的具體制備方法，包括以下步驟1)將 0. 05M 氯金酸(HAuCl4 ·3Η20)的 1，5_ 戊二醇(PD)溶液 3 毫升(mL)和 0. 15M 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的1，5_戊二醇(PD)溶液3毫升(mL)相互充分混合，然后，將0. ImM 硝酸銀的1，5_戊二醇(PD)溶液3毫升(mL)滴入上述混合液中，得到反應(yīng)物混合溶液1 ；2)配制含0. 9M PVP和0. 3M硝酸銀(AgNO3)的1，5_戊二醇(PD)溶液9ml，得到 反應(yīng)物混合溶液2 ；3)將步驟1)所得反應(yīng)混合溶液1加熱l_2h，將所得產(chǎn)物混合液自然冷卻至室溫； 之后，離心分離10分鐘，離心轉(zhuǎn)速例如為5000rpm或6000rpm，分離上清液后，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PD溶液沸騰，在PD沸點(diǎn)保持3小時(shí)后得到產(chǎn)物溶液；然后離心20分鐘，離心轉(zhuǎn)速 例如為13000rpm、15000rpm或16000rpm，去除上清液，收集沉淀物，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。實(shí)施例2 本實(shí)施例通過利用1，4- 丁二醇作為溶劑和還原劑，制備具有不同形狀的金/銀核 殼結(jié)構(gòu)。這些形狀包括立方體(附圖3a和3b)、立方雙三角(附圖3c和3d)以及具有五重 孿晶截面同時(shí)側(cè)面為{100}類型晶面的棒狀結(jié)構(gòu)(附圖3e)等。具體制備方法包括以下步驟1)將 0. 05M 氯金酸(HAuCl4 · 3H20)的 1，4_ 丁二醇溶液 10 毫升(mL)和 0. 15M 聚 乙烯吡咯烷酮(PVP)的1，4_ 丁二醇溶液10毫升(mL)相互充分混合，然后，將0. ImM硝酸 銀的1，4_ 丁二醇溶液10毫升(mL)滴入上述混合液中，得到反應(yīng)物混合溶液1 ；2)配制含0. 9M PVP和0. 3M硝酸銀(AgNO3)的1，4_ 丁二醇溶液30ml，得到反應(yīng) 物混合溶液2 ；3)將步驟1)所得反應(yīng)混合溶液1加熱l_2h，將所得產(chǎn)物混合液自然冷卻至室溫； 之后，離心(5000rpm)10分鐘，分離上清液后，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1，4_ 丁二醇溶液沸騰，在1，4_ 丁二醇沸點(diǎn)保持3小時(shí)后得到產(chǎn)物溶液；然后離心 (13000rpm)20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。實(shí)施例3本實(shí)施例通過利用乙二醇(EG)作為溶劑和還原劑，制備具有不同形狀的金/銀核 殼結(jié)構(gòu)。這些形狀包括立方體(附圖3a和3b)、立方雙三角(附圖3c和3d)以及具有五重 孿晶截面同時(shí)側(cè)面為{100}類型晶面的棒狀結(jié)構(gòu)(附圖3e)等。具體制備方法包括以下步驟1)將 0. 05M 氯金酸(HAuCl4 · 3H20)的乙二醇(EG)溶液 20 毫升(mL)和 0. 15M 聚 乙烯吡咯烷酮(PVP)的乙二醇(EG)溶液20毫升(mL)相互充分混合，然后，將0. ImM硝酸銀的乙二醇(EG)溶液20毫升(mL)滴入上述混合液中，得到反應(yīng)物混合溶液1 ；2)配制含0. 9M PVP和0. 3M硝酸銀(AgNO3)的乙二醇(EG)溶液60ml，得到反應(yīng) 物混合溶液2 ；3)將步驟1)所得反應(yīng)混合溶液1加熱l_2h，將所得產(chǎn)物混合液自然冷卻至室溫； 之后，離心(5000rpm)10分鐘，分離上清液后，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 加熱至乙二醇(EG)溶液沸騰，在乙二醇(EG)沸點(diǎn)保持3小時(shí)后得到產(chǎn)物溶液；然后離心 (13000rpm)20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。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變型，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種金核與銀殼雙金屬納米晶體，其特征在于，以{100}面為主的金核與銀殼雙金 屬納米晶體，具有晶形規(guī)則，包括雙立方三角、正立方體以及具有五重孿晶截面同時(shí)側(cè)面為 {100}類型晶面的棒狀結(jié)構(gòu)。
2.—種權(quán)利要求1所述的金核與銀殼雙金屬納米晶體的制備方法，以沸點(diǎn)較高的多羥 基醇作為溶劑和還原劑，并在溶液中加入一定濃度的硝酸銀(AgNO3),包括以下步驟1)配制金核原液配制濃度為0. 05M-1M的氯金酸(HAuCl4 ·4Η20)和濃度為1Μ-10Μ聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 的多羥基醇溶液；2)配制銀殼原液配制濃度為1Μ-10Μ的PVP和濃度為0. ImM-IM的硝酸銀(AgNO3)的多羥基醇溶液；3)配制反應(yīng)物混合溶液3-1)按照步驟1)配制的0. 05Μ-1Μ HAuCl4 · 4Η20和步驟1)配制的1Μ-10Μ聚乙烯吡 咯烷酮的多羥基醇溶液，按氯金酸聚乙烯吡咯烷酮摩爾比為1 1-10、氯金酸/硝酸銀摩 爾比=500/1相互充分混合，得到反應(yīng)物混合溶液1 ；3-2)取0.1Μ-1Μ硝酸銀和1Μ-10Μ聚乙烯吡咯烷酮溶液，按[AgNO3]聚乙烯吡咯烷酮 摩爾比為1 1-10相互充分混合，得到反應(yīng)物混合溶液2 ；其中，所述的AgNO3相對(duì)于氯金 酸的摩爾比在1-20范圍內(nèi)；4)合成金核銀殼結(jié)構(gòu)的納米晶體4-1)將步驟3-1)所得制備金核原液(反應(yīng)物混合溶液1)在油浴中加熱至沸騰狀態(tài)， 保持1-2小時(shí)，再將混合液自然冷卻至室溫；取出后離心，將上清液分離后，獲得金晶種沉 淀；4-2)取上述步驟4-1)所得金晶種沉淀，加入到步驟幻所配制的制備銀殼原液(反應(yīng) 物混合溶液2、中，油浴加熱至溶液沸騰，保持2小時(shí)以上，得到產(chǎn)物溶液；然后離心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，離心后得到具有以 {100}面為主的金核與銀殼雙金屬納米晶體。
3.按權(quán)利要求1所述的金核與銀殼雙金屬納米晶體的制備方法，其特征在于，所述的 多羥基醇包括乙二醇，1，4- 丁二醇，1,5-戊二醇或三縮四乙二醇。
4.按權(quán)利要求1所述的金核與銀殼雙金屬納米晶體的制備方法，其特征在于，所述的 步驟4-1)中的離心轉(zhuǎn)速為3000rpm-6000rpm，離心10-30分鐘。
5.按權(quán)利要求1所述的金核與銀殼雙金屬納米晶體的制備方法，其特征在于，所述的 步驟4-2)中的離心轉(zhuǎn)速為10000rpm-15000rpm，保持10-30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金核與銀殼雙金屬納米晶體及其制備方法，該晶體具有晶形規(guī)則、以{100}面為主的，包括雙立方三角、正立方體以及具有五重孿晶截面同時(shí)側(cè)面為{100}類型晶面的棒狀結(jié)構(gòu)。該制備方法包括加熱含有氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸銀的多羥基醇溶液，室溫下冷卻、離心沉淀，獲得金晶種；離心分離后所得到的金晶種加入到含有聚乙烯吡咯烷酮的多羥基醇溶液中，按[AgNO3]/[HuAuCl4]摩爾比加入硝酸銀，經(jīng)油浴加熱得到產(chǎn)物溶液，然后離心處理獲得產(chǎn)物。本方法在第一步反應(yīng)中，往溶液中添加一定微量的硝酸銀，有效地控制金核的形狀，獲得規(guī)則晶形晶體，金種的形狀最終決定銀殼的形狀。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)快速、批量化可控制備以{100}面為主的銀包覆金納米核/殼結(jié)構(gòu)晶體。
文檔編號(hào)B22F9/24GK102094246SQ20091024242
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者吳雁, 江鵬 申請(qǐng)人:國(guó)家納米科學(xué)中心