聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟一、將聚合物溶液和4-羥乙基哌嗪乙磺酸溶液溶于適量的純水中，攪拌混勻；步驟二、向步驟一溶液中加入硝酸銅溶液，繼續(xù)攪拌；步驟三、向步驟二溶液中加入適量的甲醛，在50-90℃下加熱10-100min，得到藍(lán)色的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇溶液。本發(fā)明以聚合物為穩(wěn)定劑，甲醛為還原劑，4-羥乙基哌嗪乙磺酸為助劑，硝酸銅為Cu源，反應(yīng)條件溫和。本發(fā)明合成的納米銅團(tuán)簇具有價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定、無毒等優(yōu)點(diǎn)，作為一種潛在的熒光標(biāo)記物有望應(yīng)用于光成像、生物標(biāo)記、化學(xué)傳感器等領(lǐng)域，并且它在環(huán)境分析、生化分析、食品安全等領(lǐng)域也具有較為廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料制備領(lǐng)域，涉及一種高穩(wěn)定性的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇制備的新方法。

【背景技術(shù)】
[0002]團(tuán)簇是由幾個(gè)至幾千個(gè)原子、分子、離子通過物理和化學(xué)結(jié)合力組成相對(duì)穩(wěn)定的聚集體，它的空間尺寸在幾埃至幾百埃的范圍內(nèi)。由于納米團(tuán)簇具有較大比例的表面原子，該部分原子和團(tuán)簇內(nèi)部原子的環(huán)境存在顯著差異，使得納米團(tuán)簇具有一系列不同于單個(gè)原子、分子，也不同于大塊固體材料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，如極大的比表面使它具有異常高的化學(xué)活性和催化性能、光的量子尺寸效應(yīng)和非線性效應(yīng)、電導(dǎo)的幾何尺寸效應(yīng)、摻雜及摻包原子的導(dǎo)電性和超導(dǎo)性、碳管、碳蔥的導(dǎo)電性等。
[0003]隨著金屬納米粒子尺度的減小，其能級(jí)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生急劇變化，費(fèi)米能級(jí)附近的電子能級(jí)從準(zhǔn)連續(xù)態(tài)過渡到分立能級(jí)。能級(jí)結(jié)構(gòu)的變化使得金屬納米團(tuán)簇具有不同于本體金屬的獨(dú)特性能，近年來在催化、熒光分析和生物標(biāo)記等方面得到廣泛研究和應(yīng)用。
[0004]但是，目前對(duì)亞納米尺度上過渡金屬納米團(tuán)簇研究主要集中于貴金屬Au和Ag，而對(duì)處于同族(IB)的Cu納米團(tuán)簇研究相對(duì)較少。而采用傳統(tǒng)方法得到的Cu納米粒子尺寸較大，且較易氧化。因此，穩(wěn)定的Cu納米團(tuán)簇的簡(jiǎn)單合成方法是金屬團(tuán)簇研究中具有挑戰(zhàn)性的課題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題和不足，本發(fā)明旨在提供一種簡(jiǎn)單易行的穩(wěn)定的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法。該方法具有操作簡(jiǎn)單、所用原料價(jià)格便宜、反應(yīng)條件溫和、無毒等優(yōu)點(diǎn)，制備的銅納米團(tuán)簇性能穩(wěn)定、易于保存，且所用儀器設(shè)備均為普通設(shè)備，如:磁力攪拌器、圓底燒瓶等。
[0006]聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
[0007]步驟一、將300-900 μ L的濃度為0.lg/mL的聚合物溶液和300-600 μ L濃度為10mmol/l的4-羥乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液溶于適量純水中，攪拌2_20min ；
[0008]步驟二、向步驟一溶液中加入100-300 μ L的濃度為lOOmmol/1的硝酸銅溶液，攪拌 2-20min ；
[0009]步驟三、在強(qiáng)磁力攪拌下向步驟二溶液中加入適量的甲醛，在50-90°C下加熱lO-lOOmin，得到藍(lán)色溶液，即為聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇。
[0010]所述步驟一中的聚合物為聚乙烯亞胺、殼聚糖或聚賴氨酸。
[0011]步驟一中純水的量在1390 - 2680 μ Lo
[0012]步驟三中甲醛的量在10 — 30 μ L0
[0013]本發(fā)明合成的高穩(wěn)定性的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇具有價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定、反應(yīng)條件溫和、無毒等優(yōu)點(diǎn)，作為一種潛在的熒光標(biāo)記物有望應(yīng)用于光成像、生物標(biāo)記、化學(xué)傳感器等領(lǐng)域，并且它在環(huán)境分析、生化分析、食品安全等領(lǐng)域也具有較為廣闊的應(yīng)用前旦
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【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明合成的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇電鏡圖譜。
[0015]圖2為本發(fā)明合成的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇?zé)晒鈭D譜。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0017]實(shí)施例1:
[0018]聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，包括如下步驟:
[0019](I)將500 μ L的濃度為0.lg/mL的聚乙烯亞胺(PEI)溶液和300 μ L濃度為10mmol/l的4-羥乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液溶于2020 μ L的純水中，攪拌5min ；
[0020](2)向步驟⑴溶液中加入150yL的濃度為lOOmmol/1的硝酸銅溶液，攪拌20min ；
[0021](3)在磁力攪拌下向步驟(2)溶液中加入30 μ L的甲醛，在50°C下加熱20min，得到藍(lán)色溶液，即為聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇。制得聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的電鏡圖譜如圖1所示，熒光圖譜如圖2所示。
[0022]實(shí)施例2:
[0023]聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，包括如下步驟:
[0024](I)將800 μ L的濃度為0.lg/mL的殼聚糖溶液和500 μ L濃度為lOmmol/1的4-羥乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液溶于1390 μ L的純水中，攪拌20min ；
[0025](2)向步驟⑴溶液中加入300 μ L的lOOmmol/1的硝酸銅溶液，攪拌5min ；
[0026](3)在磁力攪拌下向步驟(2)溶液中加入10 μ L的甲醛，在70°C下加熱50min，得到藍(lán)色溶液，即為聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇。
[0027]實(shí)施例3:
[0028]聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，包括如下步驟:
[0029](I)將300 μ L的濃度為0.lg/mL的賴氨酸溶液和600 μ L濃度為lOmmol/1的4-羥乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液溶于1980 μ L的純水中，攪拌1min ；
[0030](2)向步驟⑴溶液中加入10yL的濃度為lOOmmol/1的硝酸銅溶液，攪拌15min ；
[0031](3)在磁力攪拌下向步驟⑵溶液中加入2(^1^的甲醒，在801:下加熱801^11，得到藍(lán)色溶液，即為聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇。
[0032]實(shí)施例4:
[0033]聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，包括如下步驟:
[0034](I)將900 μ L的濃度為0.lg/mL的聚乙烯亞胺(PEI)溶液和500 μ L濃度為10mmol/l的4-羥乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液溶于2680 μ L的純水中，攪拌2min ；
[0035](2)向步驟⑴溶液中加入10yL的濃度為lOOmmol/1的硝酸銅溶液，攪拌15min ；
[0036](3)在磁力攪拌下向步驟⑵溶液中加入20 μ L的甲醛，在90°C下加熱lOmin，得到藍(lán)色溶液，即為聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇。
[0037]實(shí)施例5:
[0038]聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，包括如下步驟:
[0039](I)將600 μ L的濃度為0.lg/mL的賴氨酸溶液和400 μ L濃度為10mmol/l的4-羥乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液溶于1980 μ L的純水中，攪拌1min ；
[0040](2)向步驟⑴溶液中加入250yL的濃度為lOOmmol/1的硝酸銅溶液，攪拌2min ；
[0041](3)在磁力攪拌下向步驟(2)溶液中加入1(^1^的甲醛，在601:下加熱601^11，得到藍(lán)色溶液，即為聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇。
【權(quán)利要求】
1.聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一、將300-900 μ L的濃度為0.lg/mL的聚合物溶液和300-600 μ L濃度為1mmol/I的4-羥乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液溶于適量的純水中，攪拌2-20min ； 步驟二、向步驟一溶液中加入100-300 μ L的濃度為lOOmmol/1的硝酸銅溶液，攪拌2_20min ； 步驟三、在強(qiáng)磁力攪拌下向步驟二溶液中加入適量的甲醛，在50-90°C下加熱lO-lOOmin，得到藍(lán)色溶液，即為聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，其特征在于:所述步驟一中的聚合物為聚乙烯亞胺、殼聚糖或聚賴氨酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，其特征在于:步驟一中純水的量在1390 - 2680 μ L0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物保護(hù)熒光銅納米團(tuán)簇的制備方法，其特征在于:步驟三中甲醛的量在10 — 30 μ L0
【文檔編號(hào)】C09K11/02GK104139188SQ201410335952
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】宋功武, 王仁宗, 何瑜, 劉裕, 鐘亞平, 葛伊利, 朱晶晶 申請(qǐng)人:武漢諾唯凱生物材料有限公司, 湖北大學(xué)