[发明专利]一种单分散刺状金纳米颗粒的合成方法

说明书

一种单分散刺状金纳米颗粒的合成方法，包括以下步骤：(1)配制第一氯金酸溶液、第二氯金酸溶液，第一硝酸银溶液，第二硝酸银溶液，谷胱甘肽溶液，硼氢化钠溶液，第一抗坏血酸溶液、第二抗坏血酸溶液，十六烷基三甲基溴化铵溶液和十六烷基三甲基氯化铵溶液；(2)配制生长溶液；(3)配制过度生长溶液；(4)制备棒状金纳米颗粒；(5)制备棒状金纳米颗粒溶液；(6)将棒状金纳米颗粒溶液与过度生长溶液和超纯水混合搅拌，恒温静置，得到单分散的刺状金纳米颗粒。该方法能够得到高产率，尺寸、表面刺的个数、长度和宽度均可调的单分散刺状金纳米颗粒，所用的配体能够与其他生物相容性配体进行配体交换，进一步拓展了金纳米颗粒的应用。

技术领域

本发明涉及一种用于精确合成不同尺寸、刺的个数、长度以及宽度的单分散刺状金纳米颗粒的方法，属于金纳米颗粒合成技术领域。

背景技术

金纳米材料由于其独特的光学、电学、催化等性质以及良好的生物相容性，在光学、电子学、生物学、催化以及构建具有二维和三维结构新材料等诸多领域具有重要的应用价值。金纳米颗粒所表现出的许多独特性质与其形貌、尺寸和组成是密切相关的。因此金纳米颗粒形貌、尺寸和组成等方面的研究工作一直是大家广泛关注的。首先金纳米颗粒具有较高生物相容性；其次，金纳米颗粒的表面易于功能化；最后，金纳米颗粒具有可调的表面等离子体共振吸收峰。而且，金纳米颗粒的表面等离子共振吸收峰可以通过改变他们的尺寸和形貌来调节。近年来，各向异性的金纳米颗粒尤其是刺状金纳米颗粒由于其表面等离子共振吸收峰可以到近红外区域使其作为优异的光热转化材料在癌症治疗中的光热疗法方面得到了广泛关注。

在过去的十几年中，关于刺状的的金纳米颗粒已经通过很多种方法成功合成出，然而在各种合成刺状金纳米颗粒的方法中几乎没有能够精确控制刺的个数、长度以及宽度的。截止到目前为止，合成能够精确控制刺的个数、长度以及宽度的刺状金纳米颗粒仍然是一个巨大的挑战。因此，如何合成刺的个数、长度以及宽度可控、且形貌均一的高产率的单分散刺状金纳米颗粒仍是一个不小的挑战。这些问题的解决毫无疑问可以大大拓宽金纳米颗粒在生物医学的癌症肿瘤光热治疗方面的应用。

发明内容

本发明针对现有的制备单分散的刺状金纳米颗粒技术存在的不足，提供一种单分散刺状金纳米颗粒的合成方法，该方法能够精确控制整体尺寸，获得形貌均一的单分散刺状金纳米颗粒。

本发明的单分散刺状金纳米颗粒的合成方法，包括以下步骤：

(1)使用超纯水将所需原料氯金酸(可溶性前驱体)、硝酸银(辅助添加剂)、谷胱甘肽(封端剂)、硼氢化钠(强还原剂)和抗坏血酸(弱还原剂)分别配制成摩尔浓度为10～ 25毫摩尔/升的第一氯金酸溶液，摩尔浓度为15～100毫摩尔/升的第二氯金酸溶液，摩尔浓度为5～15毫摩尔/升的第一硝酸银溶液，摩尔浓度为1～2毫摩尔/升的第二硝酸银溶液，摩尔浓度为0.01～0.1摩尔/升的谷胱甘肽溶液，摩尔浓度为10毫摩尔/升的硼氢化钠溶液，摩尔浓度为0.1摩尔/升的第一抗坏血酸溶液，摩尔浓度为0.1～1.0摩尔/升的第二抗坏血酸溶液；

同时使用超纯水配置摩尔浓度为0.1摩尔/升十六烷基三甲基溴化铵溶液和摩尔浓度为 0.05～0.2摩尔/升十六烷基三甲基氯化铵溶液；

(2)将十六烷基三甲基溴化铵溶液、第一氯金酸溶液、第一硝酸银溶液和第一抗坏血酸溶液按体积比217.4:3.5～8.7:0.87～2.6:1的比例混合在一起，配制成生长溶液；

(3)将十六烷基三甲基氯化铵溶液、第二氯金酸溶液、第二硝酸银溶液和抗坏血酸溶液混合在一起配制成过度生长溶液，其中十六烷基三甲基氯化铵溶液和第二氯金酸溶液的体积比是10～40，第二硝酸银溶液与第二氯金酸溶液的体积比是0.1～0.3，第二抗坏血酸溶液与第二氯金酸溶液的体积比是0.45～1.2；加入超纯水调节过度生长溶液的浓度，超纯水与过度生长溶液的体积比是0.39～3.89；