[发明专利]一种利用甘蔗提取液制备银纳米颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种利用甘蔗提取液制备银纳 米颗粒的方法。

背景技术

银纳米粒子因其独特的光学、电学、化学性能，在生物医学、航空航天、新 能源等领域中展现出了广泛的应用前景。尤其在生物医学方面，银纳米胶体因其 对白色念珠菌、绿脓杆菌、枯草芽孢等数十种致病微生物具有较强的杀菌作用而 闻名。近年来，研究者发现银纳米的表面存在强烈的表面等离子共振现象，利用 其独特的共振频率可以对生物体进行标记。这一发现迅速提升了人们对银纳米的 研究热情。银纳米产生的表面等离子共振频率取决于银纳米颗粒的形貌，而其形 貌直接取决于制备工艺。换言之，制备方法直接决定了银纳米表面等离子共振频 率的强弱与位置。因此，对银纳米合成方法的研究是其在生物医学领域广泛应用 的基础。

目前，制备银纳米颗粒的方法主要有两种：物理法和化学法。物理法包括球 磨法、磁控溅射法、激光气相法等。物理法的操作简单，但对仪器设备的要求较 高，生产费用昂贵，且颗粒的均匀性较差。化学法是一种较为成熟的合成银纳米 颗粒的方法，主要有化学还原法、相转移法、置换法等。采用化学法制备的银纳 米颗粒尺寸均匀且分散性好，但在合成过程中通常需要添加一些化学试剂(柠檬 酸钠、抗坏血酸、肼等)来做还原剂、保护剂和分散剂等，容易对环境造成污染。 化学试剂附着在银纳米颗粒表面，很难彻底去除，不利于合成的银纳米在生物医 疗领域中的进一步应用。近年来，生物还原法凭借温和的反应条件、无化学试剂 添加以及廉价而丰富的生物质资源等优点，受到越来越多的关注。生物还原法制 备银纳米颗粒的过程中，可以采用微生物作为还原剂，也可利用植物提取液作为 还原剂。微生物的培养过程繁琐，在筛选、培养中易染杂菌。植物提取液的来源 广泛，易于提取、保存与使用。利用植物提取液合成的银纳米颗粒无毒无污染， 更有利于银纳米颗粒在医学上的应用。目前，采用的植物提取液包括西柚皮、天 竺葵叶和芳樟树叶等的提取物。迄今为止，尚未见在甘蔗提取液中，不通过任何 化学试剂的作用来合成银纳米颗粒。甘蔗在中国的分布广泛，价格低廉，无毒， 不会造成环境污染。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种利用甘蔗提取液制备银 纳米颗粒的方法，所述的这种利用甘蔗提取液制备银纳米颗粒的方法解决了现有 技术中的制备银纳米颗粒的方法工艺复杂、容易造成环境污染的技术问题。

本发明提供了一种利用甘蔗提取液制备银纳米颗粒的方法，包括如下步骤：

1)一个制备甘蔗提取液的步骤；

2)将硝酸银晶体溶解于去离子水中配成浓度为0.005～0.02mol/L的硝酸银 溶液；

3)将碱溶液加入到甘蔗提取液中，保持反应体系PH值在8.5-10.5之间；

4)将步骤3)的混合液加热至沸腾，沸腾状态下加入步骤2)的硝酸银溶液， 反应10-50分钟，反应结束，将所得反应液离心分离，将所得沉淀物干 燥后即得银纳米颗粒。

在步骤1)中，将甘蔗清洗、去皮、榨汁、过滤，所得滤液再经离心分离， 所得上清液即为甘蔗提取液。

各步骤中所使用的容器在使用之前都经王水洗涤，再用纯水冲洗。

所述的碱溶液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、或者碳酸钾溶液，所述的碱 溶液的浓度为0.5～2mol/L。

通过控制碱溶液的量来调节反应体系的PH和硝酸银溶液跟甘蔗提取液的体 积比，来调节所合成的银纳米颗粒的粒径。

步骤4)中将混合液加热至沸腾后，保持沸腾3～8分钟，再加入硝酸银溶 液进行反应。

当保持反应体系PH值在8.5-10.5之间，硝酸银溶液和甘蔗提取液的体积比 保持在1:1.5～1:10之间时，所制得的银纳米颗粒的平均粒径在50nm以下。

本发明以甘蔗提取液作为还原剂，充分利用提取液中富含游离的醛基、酮基 来还原硝酸银中的银离子合成银纳米颗粒。基于该方法结合成的银纳米颗粒均 匀、分散性好，表现出了明显的表面等离子共振信号，有利于进一步的生物应用。