[发明专利]一种金银合金纳米颗粒的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种利用水溶性淀粉制备金银合金纳米颗粒的方法。

背景技术

金银合金纳米粒子因其结构不同于金、银单金属纳米粒子，在光学、化学和电学等领域表现出独特优良的性质，已成为近几年来纳米材料领域的研究重点。金银合金纳米颗粒具有独特的电学性能和结构，无毒性的金银合金纳米颗粒更是可用于生物造影。同时，高纯度无污染的金银纳米颗粒对一氧化碳（CO）也有着很高的催化活性，这对去除CO毒性也具有深远的影响。可见，如何制备无毒、无污染的金银合金纳米颗粒成为了各项研究的关键。

迄今，制备金银合金纳米颗粒的方法很多，传统的方法可分为物理法和化学法。物理法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。化学法则是利用特别的化学反应来制备金银合金纳米颗粒。化学法操作灵活，可以合成不同形貌的金银合金纳米颗粒。然而，化学在反应中一般需引入化学试剂来做还原剂或分散剂，某些化学试剂的使用不仅可能会对环境造成一定的污染，而且很难从金银合金纳米颗粒表面去除，这也给应用于生物标记带来了潜在的风险。

近几年来，金银合金纳米颗粒的绿色合成方法逐渐涌现，如通过西柚皮、石榴种和侧柏叶等植物提取液替代化学还原剂来实现金银合金纳米颗粒的绿色合成。但现有的绿色制备方法存在着成本较高,工艺繁琐以及合成的金银合金纳米颗粒均匀性差,分散性不好等问题。

综上所述，目前的金银合金纳米颗粒的制备过程存在着环境污染，成本较高,工艺繁琐以及合成的金银合金纳米颗粒均匀性差,分散性不好等问题。

水溶性淀粉价格低廉，无毒性，对纳米颗粒的分散性好，且不会造成环境污染。但在一般的纳米粒子合成体系中，水溶性淀粉通常被认为是一种性能稳定的分散剂，其还原性常常被忽略，鲜有对其还原性的报道。（Raveendran等 提出在碱性条件下，利用葡萄糖作为还原剂，水溶性淀粉作为保护剂，合成了粒径在6-10nm的金纳米粒子。Raveendran P, Fu J, Wallen S. A simple and"green"method for the synthesis of Au,Ag,and Au-Ag alloy nanoparticles[J]. Green Chemistry, 2006, 8(1): 34-38.）（Malathi等利用水溶性淀粉为分散剂，异烟肼（INH）为还原剂，室温下合成了尺寸约14nm的金纳米粒子。Malathi S, Ezhilarasu T, Abiraman T, et al. One pot green synthesis of Ag, Au and Au–Ag alloy nanoparticles using isonicotinic acid hydrazide and starch[J].Carbohydrate Polymers, 2014, 111: 734-743.）由于水溶性淀粉仅作分散剂，还需另外加入其它还原剂，因此存在着制备体系复杂、制备过程繁琐且所得的纳米粒子分散性差等技术问题。但如果水溶性淀粉在合成体系中既可以做还原剂，又可以做分散剂，那将简化合成体系，更容易实现商业化生产。

针对上述研究中存在的问题，申请人基于国家自然科学基金（11404210），对水溶性淀粉绿色合成金银合金纳米颗粒做了进一步的探索。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述纳米粒子制备过程中由于环境污染、制备成本高、制备过程繁琐以及制备的金银合金纳米粒子分散性差等技术问题而提供的一种利用水溶性淀粉制备金银合金纳米的绿色合成方法。该制备方法中水溶性淀粉即被用作分散剂，也被用作还原剂，且无需另加任何其它化学助剂即可合成纳米金银合金颗粒，因此具有制备工艺简单、条件温和、环境友好及无化学试剂残留等优点，为金银合金纳米颗粒在生物医学领域的应用奠定了基础。

本发明的技术原理

水溶性淀粉同时作为还原剂和分散剂，在水浴条件下分别将氯金酸中的金离子和硝酸银中的银离子同时还原成金原子和银原子,然后金原子与银原子通过金属键结合,形成金银合金纳米颗粒。

本发明的技术方案

一种金银合金纳米颗粒的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）、将水溶性淀粉溶解于去离子水中制得0.4-1.0mol/L，优选0.58mol/L的水溶性淀粉水溶液；

所述的水溶性淀粉为直链淀粉，其分子式为C₁₂H₂₂O₁₁，分子量为342.30；