[发明专利]一种制备纳米/微米金分级结构材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备纳米/微米级金分级结构材料的方法。

背景技术

近年来，由于贵金属微米与纳米材料在光学、电学、声学、磁学、和力学等方面具有独特性质和广阔的潜在应用前景，微纳米贵金属合成与制备得到了广泛的关注。纳米分级结构是近些年出现的新型纳米结构材料，由于具有多层次、多维度、多组分的耦合和协同效应，分级结构材料无疑成为满足材料发展要求的最有力的承载者。从广义上来讲，分级结构材料既包括特殊结构的多面体(如多足状、星状等)、零维或一维纳米粒子的二维、三维超排列，还包括特定形状的纳米基元通过相互作用形成的特殊形态多级结构，如核壳结构、结型结构及分支结构等。贵金属纳米分级结构在催化、表面拉曼增强、生物等方面都有潜在的应用前景，因此备受化学家和物理学家的关注。由于贵金属微米与纳米材料的性质在很大程度上决定与它本身的形貌和尺寸，因此合成形貌、尺寸可控的贵金属微米与纳米材料已经成为了一个不可忽视的问题。随着纳米科学与技术的发展，人们发明了许多的合成贵金属纳米分级结构的方法，如Sánchez-Gil等综述了纳米星与纳米金花在表面拉曼增强方面的应用(Giannini，V.；Rodríguez-Oliveros，R.；Sánchez-Gil，J.，Surface Plasmon Resonances of Metallic Nanostars/Nanoflowers for Surface-Enhanced Raman Scattering.Plasmonics 2010，5(1)，99-104.)；Rogach等综述了非球型的纳米结构胶体化学法制备(Sau，T.K.；Rogach，A.L.，Nonspherical Noble Metal Nanoparticles：Colloid-Chemical Synthesis and Morphology Control.Adv.Mater.2010，22(16)，1781-1804.)；Yang等报道了利用电沉积制备金/铂双金属纳米金花(Qian，L.；Yang，X.，Polyamidoamine Dendrimers-Assisted Electrodeposition of Gold-Platinum Bimetallic Nanoflowers.The Journal of Physical Chemistry B 2006，110(33)，16672-16678.)；Daniel等报道了合成纳米金花及其在活体成像方面的应用(Xie，J.；Zhang，Q.；Lee，J.Y.；Wang，D.I.C.，The Synthesis of SERS-Active Gold Nanoflower Tags for In Vivo Applications.ACS Nano 2008，2(12)，2473-2480.)；Retna等报道了室温下，在没有表面活性剂和种子的条件下合成单晶的荧光金纳米金花结构(Jena，B.K.；Raj，C.R.，Seedless，Surfactantless Room Temperature Synthesis of Single Crystalline Fluorescent Gold Nanoflowers with Pronounced SERS and Electrocatalytic Activity.Chemistry of Materials 2008，20(11)，3546-3548.)；Peng等利用种子法制备了稳定的纳米金花(Zhao，L.；Ji，X.；Sun，X.；Li，J.；Yang，W.；Peng，X.，Formation and Stability of Gold Nanoflowers by the Seeding Approach：The Effect of Intraparticle Ripening.The Journal of Physical Chemistry C 2009，113(38)，16645-16651.)；Liu等利用Gemini表面活性剂诱导产生纳米金花(Zhong，L.；Zhai，X.；Zhu，X.；Yao，P.；Liu，M.，Vesicle-Directed Generation of Gold Nanoflowers by Gemini Amphiphiles and the Spacer-Controlled Morphology and Optical Property.Langmuir 2009，26(8)，5876-5881.)；Halas等制备了肉球型纳米金结构，并进行了拉曼增强研究得到了很高的增强因子(Wang，H.；Halas，N.J.，Mesoscopic Au“Meatball”Particles.Adv.Mater.2008，20(4)，820-825.)；Huang等报道了利用种子生发制备带分枝型和星型纳米纳米分级结构(Wu，H.-L.；Chen，C.-H.；Huang，M.H.，Seed-Mediated Synthesis of Branched Gold Nanocrystals Derived from the Side Growth of Pentagonal Bipyramids and the Formation of Gold Nanostars.Chemistry of Materials 2008，21(1)，110-114.)。但是，以上方法存在制备过程复杂，产率较小，单分散性差等缺点。