[发明专利]聚乙烯亚胺介导的种子生长法制备硅核银壳纳米颗粒

权利要求书

1.聚乙烯亚胺介导的种子生长法制备硅核银壳纳米颗粒，其特征在于：所述材料结构是由二氧化硅球为核心，通过聚乙烯亚胺（PEI）自组装在硅球表面形成多功能夹层并吸附小粒径的金属纳米粒子为种子，并利用种子生长法制备高性能的硅核银壳纳米颗粒（SiO₂@Ag）；所述结构中二氧化硅球的尺寸范围从50纳米到10微米均适用于该方法，聚乙烯亚胺（PEI）自组装在硅球表面后吸附的金属纳米粒子种类包括纳米金(Au NPs)、纳米银(AgNPs)或金核银壳纳米粒子(Au@Ag NPs)，吸附的金属纳米粒子尺寸从1纳米到80纳米；所述硅核银壳纳米颗粒具有均一的结构，良好的分散性，及完整连续的银壳，可用于高性能的表面增强拉曼散射（SERS）基底或标签（tag）。

2.根据权利要求1所述聚乙烯亚胺介导的种子生长法制备硅核银壳纳米颗粒，其特征在于：具体包括如下步骤：

1）通过改进的Stober法合成不同粒径的二氧化硅颗粒作为硅核银壳纳米颗粒的核心，二氧化硅颗粒的粒径范围为50纳米-10微米；

2）在步骤1）合成的二氧化硅颗粒微球表面通过PEI溶液的自组装作用修饰上一层阳离子多聚物PEI，制备出PEI修饰的二氧化硅颗粒（SiO₂@PEI）；

3）在步骤2）合成的PEI修饰的二氧化硅微球（SiO₂@PEI）表面吸附小粒径的金属纳米颗粒（Au、Ag、Au@Ag NPs）作为种子，制备出种子化的二氧化硅(SiO₂@PEI-seed)复合颗粒；

4）将步骤3）合成的种子化的二氧化硅复合颗粒(SiO₂@PEI-seed)通过种子生长法合成出单分散的、银壳完整、连续的硅核银壳纳米颗粒（SiO₂@Ag）。

3.根据权利要求2所述的硅核-银壳表面增强拉曼纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述二氧化硅颗粒粒径范围从50纳米到10微米，多聚物PEI自组装层是通过控制超声或搅拌来完成的，PEI修饰的浓度高于1微克/毫升，反应时间长于5分钟。

4.根据权利要求2所述的聚乙烯亚胺介导的种子生长法制备硅核银壳纳米颗粒，其特征在于：步骤（3）吸附的金属纳米粒子尺寸从1纳米到80纳米, PEI修饰的二氧化硅微球吸附种子是在超声或者搅拌条件下完成的。

5.根据权利要求2所述的聚乙烯亚胺介导的种子生长法制备硅核银壳纳米颗粒，其特征在于：步骤（4）所述种子化的二氧化硅复合颗粒通过种子生长法包覆上完整、连续的银壳；反应过程中，SiO₂@PEI-seed浓度范围0.005-10毫克/毫升,还原剂为甲醛，催化剂为浓氨水，保护剂为聚乙烯吡咯烷酮，通过超声或搅拌快速还原出完整、连续的银壳。

6.一种硅核银壳纳米颗粒，其特征在于，其是由权利要求1至5任一项的方法得到。

7.权利要求6的硅核银壳纳米颗粒作为表面增强拉曼散射基底材料的用途。