[发明专利]分散、纯化和/或组装纳米金棒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分散、纯化和/或组装纳米金棒的方法。

背景技术

近年来，随着纳米结构材料在高技术领域中的广泛应用，在光学、电学、声学、磁学和力学等方面具有独特性质的贵金属纳米材料的制备和组装引起了人们的浓厚兴趣。一些各向异性的贵金属纳米材料，如棒状、丝状、片状和管状等纳米材料由于其与各向同性的纳米材料如球状纳米材料在光学、电学性质方面的明显不同而备受人们的关注。由于贵金属纳米材料异常的光学、电学和磁学等性质对其尺寸和形状的依赖性，精细控制其形态是非常重要的，而且形态学的各向异性会导致非常复杂的物理性质和自组装行为。目前，纳米材料的制备已经发展了许多有效的方法，如硬模板法、软模板法、晶种生长法等，其组装方法也可谓形式众多，但高产率地制备单分散极好的纳米材料仍然是一个难点，通过上述几种方法制备得到的纳米材料往往含有数量不等的非目标产物。此外，纳米材料的后续研究如组装等对其分散性要求极高，因此，纳米材料纯化和分散技术就显得尤为必要。随着科学技术的发展，人们已经发明了很多种用于纯化纳米材料的方法，如Nikhil R Jana利用表面活性剂（CTAB）诱导纳米金棒进行自组装形成大面积的近似液晶结构的组装体，从而使其与原溶液中的其他粒子如纳米球由于沉降速度不同进行分离而得到纯化（Jana,N.R.,Nanorod shape separation using surfactant assisted self-assembly.Chemical Communications2003,(15),1950-1951.）；Bishnu P.Khanal等利用适当浓度的氯金酸（HAuCl4）和表面活性剂（CTAB）的混合水溶液使得大尺寸的纳米片溶解成小尺寸的纳米盘，如此溶解性较好的纳米盘和纳米球悬浮在溶液的上层，纳米棒慢慢沉降下来，从而使得纳米棒得到纯化（Khanal,B.P.;Zubarev，E.R.,Purification of High Aspect Ratio Gold Nanorods:Complete Removal of Platelets.Journal of the American Chemical Society 2008,130(38)，12634-12635.)；Dennis Steinigeweg等利用密度梯度离心法使得20–250nm的金纳米颗粒得到有效的分离（Steinigeweg,D.;Schütz,M.;Salehi,M.;Schlücker,S.,Fast and Cost-Effective Purification of Gold Nanoparticles in the 20-250nm Size Range by Continuous Density Gradient Centrifugation.Small 2011,7(17),2443-2448.）；Zhirui Guo等根据纳米颗粒的形状引起的相对稳定性的差异性，采用适当浓度的盐溶液（NaCl）以让纳米颗粒进行选择性沉淀，从而使得纳米棒沉降而纳米球仍然悬浮在溶液中，由此，得到高纯度的单分散的纳米金棒（Guo,Z.;Fan,X.;Xu,L.;Lu,X.;Gu,C.;Bian,Z.;Gu,N.;Zhang,J.;Yang,D.,Shape separation of colloidal gold nanoparticles through salt-triggered selective precipitation.In Chemical Communications,The Royal Society of Chemistry:2011;Vol.47,pp 4180-4182.）。但是，以上方法存在条件苛刻、时间和经济成本较高、纯化效率较低等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种分散、纯化和/或组装纳米金棒的方法。

本发明提供了一种二（氨基乙基酰甲基乙基）十八胺在分散、纯化和组装纳米金棒中的至少一种中的应用。

本发明提供的分散纳米金棒的方法，包括如下步骤：将含有纳米金棒的体系离心后，将所得离心沉淀产物与二（氨基乙基酰甲基乙基）十八胺的水溶液混匀进行超声，完成纳米金棒的分散。

所述离心步骤中，离心力为400-1000g，优选450g，次数为2-5次，优选3次，每次离心的时间均为20-30分钟，优选20分钟；该离心步骤的目的是除去制备过程中多余的表面活性剂CTAB。