[发明专利]一种手性四氧化三钴-金空心纳米材料及其制备方法

说明书

本发明涉及材料化学技术领域，尤其涉及一种手性四氧化三钴‑金空心纳米材料及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：S1，制备反应前驱体溶液；S2，将碱性溶液加入到反应前驱体溶液中，获得混合溶液；S3，将混合溶液加热保温，直至获得混合浊液；S4，将混合浊液用去离子水和乙醇离心洗涤，获得手性钴‑金配合物复合材料，之后将手性钴‑金配合物复合材料进行煅烧，即获得具有手性形貌的手性四氧化三钴‑金空心纳米材料。本发明将无机化合物和手性配体相结合，合成具有手性形貌的手性钴‑金空心纳米材料，此方法对于构建、调控新型手性无机材料具有重要的意义；并且稳定性较高，解决了一般手性材料稳定性较差的问题。

技术领域

本发明涉及材料化学技术领域，具体为一种手性四氧化三钴-金空心纳米材料及其制备方法。

背景技术

手性是一个物质不能与其镜面对称物重合的结构性质，具有该结构特点的材料被称为手性材料。由于其特殊的结构，往往展现出独特的物理与化学性质。手性有机材料的手性信号相对较弱，并且它们通常显示出局限于紫外区域的圆二色性信号，这极大地阻碍了其在各个领域的应用发展。相比较而言，手性无机纳米材料不仅能够结合无机材料的光、电、磁等优异性能和更宽波段光学响应的特点，而且有着稳定性高、易于调控等优点。

手性无机纳米材料在手性传感、光子学、不对称催化、光化学效应以及自旋器件等领域能够表现出优异的性能。然而，无机化合物大多数是非手性晶体结构，并且无机晶体通常具有立方或六方对称性，因而使无机纳米材料具有手性是比较困难的；目前普遍的做法是使用手性配体吸附在非手性纳米粒子表面从而赋予纳米材料手性，然而这种外在的手性使得材料通常具有较弱的手性光学响应，且稳定性较差。如何制备具有本征手性形貌的无机手性纳米材料，是手性无机材料领域所面临的重要挑战之一。

发明内容

针对现有技术中具有手性形貌的无机手性纳米材料稳定性较差的问题，本发明提供一种手性四氧化三钴-金空心纳米材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种手性钴-金配合物复合材料制备方法，包括以下步骤：

S1，制备反应前驱体溶液；

S2，将碱性溶液加入到反应前驱体溶液中，获得混合溶液；

S3，将混合溶液加热保温，直至获得混合浊液；

S4，将混合浊液用去离子水和乙醇离心洗涤，获得手性钴-金配合物复合材料。

优选的，在S1中，所述反应前驱体溶液的制备方法如下：

S11，配制表面活性剂溶液与手性配体溶液的混合溶液，表面活性剂溶液与手性配体溶液的物质的量的摩尔比为1：(1～30)；

S12，在表面活性剂溶液与手性配体溶液的混合溶液中加入0.1mol/L的钴离子水溶液和0.1mol/L的氯金酸水溶液摩尔比为(20～40)：(0.1～10)的混合溶液，获取前驱体混合溶液；

S13，将前驱体混合溶液在10℃～80℃下水浴搅拌保温1min～45min，获得反应前驱体溶液。

优选的，在S11中，所述表面活性剂溶为氯化十二烷基二甲基苄基铵溶液、十六烷基三甲基溴化铵溶液、十六烷基三甲基氯化铵溶液、十二烷基硫酸钠溶液和聚乙烯吡咯烷酮溶液中的任意一种；

所述手性配体溶液为L-酒石酸溶液、D-酒石酸溶液、L-谷氨酸溶液、D-谷氨酸溶液、L-天冬氨酸溶液、D-天冬氨酸溶液、L-青霉胺溶液、D-青霉胺溶液、L-半胱氨酸溶液、D-半胱氨酸溶液、L-缬氨酸溶液和D-缬氨酸溶液中的任意一种。

优选的，在S12中，所述钴离子水溶液为氯化钴溶液、硝酸钴溶液、硫酸钴溶液、醋酸钴溶液和溴化钴溶液中的任意一种。

优选的，在S2中，所述混合浊液的制备方法如下：