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CN1958198A - 植物还原法制备银纳米颗粒和金纳米颗粒 - Google Patents

植物还原法制备银纳米颗粒和金纳米颗粒 Download PDF

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Abstract

植物还原法制备银纳米颗粒和金纳米颗粒，涉及一种银纳米颗粒和金纳米颗粒。提供一种在温和条件下利用植物树叶将Ag+、Au3+分别还原成银纳米颗粒和金纳米颗粒的新方法。银纳米颗粒制备方法其步骤为：取0.01～10.0g的芳樟树叶干粉和100ml硝酸银溶液混合，在15～60℃温度下反应，即制得银纳米颗粒。金纳米颗粒制备方法其步骤为：取0.01～10.0g的芳樟树叶干粉和100ml氯金酸溶液混合，在15～60℃温度下反应，即制得金纳米颗粒。工艺简单，不需要除硝酸银或氯金酸以外的添加剂，所制得的纳米级的银颗粒和金颗粒在水溶液中具有很好的分散性和稳定性，容易形成金属纳米颗粒溶胶。

Description

植物还原法制备银纳米颗粒和金纳米颗粒
技术领域
本发明涉及一种银纳米颗粒和金纳米颗粒，尤其是涉及一种采用植物还原法制备银纳米颗粒和金纳米颗粒的方法。
背景技术
银纳米颗粒因其独特的理化性质在工业生产的许多领域中有着广泛的应用，如银一直是乙烯环氧化催化剂的主要成分；单质银具有很强的杀菌能力，而将负载的银制备成纳米级的颗粒后，其杀菌活性得到了很大的提高。金纳米颗粒以其独特的光学和电学性质、良好的稳定性、小尺寸和表面效应以及独特的生物亲和性，使其在生化免疫等领域显示了潜在的应用价值。银纳米颗粒和金纳米颗粒的制备方法一直以物理和化学方法为主，尽管国内外对这两种方法的研究较为充分，工艺技术也较为成熟，但它们存在着生产成本较高和易污染环境等缺点。另外，近年来，随着一些微生物被证实在温和条件下，具有还原金属离子的能力，人们意识到可以利用微生物还原法来制备金属纳米颗粒。虽然微生物还原法能够克服传统化学法和物理法生产成本较高、易污染环境等缺点，但是，在利用微生物还原法制备银纳米颗粒和金纳米颗粒的过程中，还原速度较慢，不利于工业化过程的开发，有时需要加入酸类和碱类等添加剂，以加快生物还原反应速度；另外，微生物的培养过程较为麻烦，容易引起染菌。近年来，有报道利用植物提取物合成银纳米颗粒和金纳米颗粒，如利用紫花苜蓿活植物或生物质合成金或银纳米颗粒(1、J.Nanopart.Res.，1999，1，397；2、Nano Lett.，2002，2，397；3、Langmuir，2003，19，1357.)利用天竺葵煮液还原制备金或银纳米颗粒(1、J.Mater.Chem.，2003，13，1822；2、Biotechnol.Prog.，2003，9，1627.)利用柠檬香草煮液合成三角片状金纳米颗粒(Nat.Mater.，2004，3，482.)利用罗望子叶提取物合成三角片状金纳米颗粒(Synth.React.Inorg.Met.-Org.Nano-Metal Chem.，2005，35，19.)利用库拉索芦荟的煮液还原AuCl4 -，获得高产率的三角片状金纳米颗粒(Biotechnol.Prog.，2006，22，577.)。在常温下，利用植物树叶生物质或煮液能将Ag+、Au3+分别还原成银纳米颗粒和金纳米颗粒，其还原速度以及所制得的纳米颗粒可与传统制备方法相媲美，因而不仅能够克服上述传统化学法和物理法的缺点，还能够克服微生物还原法存在的缺点。
发明内容
本发明旨在提供一种在温和条件下利用植物树叶将Ag+、Au3+分别还原成银纳米颗粒和金纳米颗粒的新方法。
本发明所述的银纳米颗粒制备方法其步骤为：取0.01～10.0g的芳樟树叶干粉和100ml硝酸银溶液混合，在15～60℃温度下反应，即制得银纳米颗粒。
所述的芳樟树叶干粉和硝酸银溶液混合的反应时间最好为24～120h。硝酸银溶液的浓度最好为0.01mM～10M。
本发明所述的金纳米颗粒制备方法其步骤为：取0.01～10.0g的芳樟树叶干粉和100ml氯金酸溶液混合，在15～60℃温度下反应，即制得金纳米颗粒。
所述的芳樟树叶干粉和氯金酸溶液混合的反应时间最好为1～6h。氯金酸溶液的浓度最好为0.01mM～10M。
本发明所述的纳米银颗粒和纳米金颗粒其Ag+和Au3+是通过芳樟树叶干粉还原，所得银纳米颗粒的粒径在10～100nm，三角片状金纳米颗粒的边长在25～150nm，球形金纳米颗粒的粒径在5～40nm。
本发明所采用的植物树叶为芳樟叶干粉不同于已有的报道。芳樟叶干粉的制备利用在40～100℃将新鲜芳樟叶烘干，或者在室外将新鲜芳樟叶晒干，或者在10～40℃温度下利用空气对流让新鲜芳樟叶自然风干。接着利用手工研磨或机械研磨的方法，将干芳樟叶制成芳樟叶干微细粉。
本发明的工艺简单，不需要除硝酸银或氯金酸以外的添加剂，所制得的纳米级的银颗粒和金颗粒在水溶液中具有很好的分散性和稳定性，容易形成金属纳米颗粒溶胶。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
干芳樟树叶粉碎并过20目筛得芳樟树叶干粉。称取5g芳樟叶干粉，与浓度为10mM的AgNO3溶液100ml在100ml的锥形瓶中反应，反应在40℃、150r/min的水浴摇床上进行。反应118h后，用透射电镜(TEM)观察所得银溶胶，其中银纳米颗粒的形貌均为近球形，粒径绝大部分分布在50～80nm，平均粒径为64.8nm。
实施例2
采用实施例1中的芳樟树叶干粉，称取1g芳樟叶干粉，与浓度为10mM的HAuCl4溶液100ml反应，反应温度为30℃，其它反应条件同实施例1。用透射电镜对样品进行观察金溶胶，可以看到大量的形貌清晰的三角片状金纳米颗粒，三角片状金纳米颗粒的厚度在20nm以内，边长在20～150nm，平均边长为80.0nm。
实施例3
采用实施例1中的芳樟树叶干粉。称取5g芳樟叶干粉，与浓度为10mM的HAuCl4溶液100ml反应，反应温度为30℃，其它反应条件同实施例1。用透射电镜(TEM)观察金溶胶，可以观察到金纳米颗粒形貌均为球形，所得金纳米颗粒的粒径分布在10～40nm，平均粒径为23.4nm。
实施例4
采用实施例1中的芳樟树叶干粉。称取10g芳樟叶干粉，与浓度为10mM的HAuCl4溶液100ml反应，反应温度为30℃，其它反应条件同实施例1。反应1.5h后，用透射电镜(TEM)观察金溶胶，所得金纳米颗粒形貌均为球形，粒径分布在15～35nm，平均粒径为21.5nm。

Claims (6)

1.植物还原法制备银纳米颗粒，其特征在于其步骤为：取0.01～10.0g的芳樟树叶干粉和100ml硝酸银溶液混合，在15～60℃温度下反应，即制得银纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的植物还原法制备银纳米颗粒，其特征在于芳樟树叶干粉和硝酸银溶液混合的反应时间为24～120h。
3.如权利要求1或2所述的植物还原法制备银纳米颗粒，其特征在于硝酸银溶液的浓度为0.01mM～10M。
4.植物还原法制备金纳米颗粒，其特征在于其步骤为：取0.01～10.0g的芳樟树叶干粉和100ml氯金酸溶液混合，在15～60℃温度下反应，即制得金纳米颗粒。
5.如权利要求4所述的植物还原法制备金纳米颗粒，其特征在于芳樟树叶干粉和氯金酸溶液混合的反应时间为1～6h。
6.如权利要求4或5所述的植物还原法制备金纳米颗粒，其特征在于氯金酸溶液的浓度为0.01mM～10M。
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