專利名稱：一種管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種管網(wǎng)狀銀納米自組裝體
的制備方法。
背景技術(shù)：
銀納米材料在光學、電學、磁學和催化方面表現(xiàn)出很多的優(yōu)越性，被廣泛地應用于 納米電子器件、納米光子器件、生物傳感器、化學檢測、納米復合材料等領(lǐng)域。因此銀納米材 料的合成研究也引起了人們格外的重視和關(guān)注，而且不同形貌的銀納米材料也極大地滿足 了人們的不同需求。 具有特殊形貌的納米自組裝體在銀納米材料領(lǐng)域中占有很重要的地位。具有管 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的銀納米自組裝體具有應用為合成人造血管模板的可能性，這將極大降低目前國 際社會可獲得的人造血管的最小直徑，甚至達到納米尺寸。而且本專利所合成的管網(wǎng)狀銀 納米自組裝體都是由直徑在4nm左右的納米粒子自組裝而成的。不僅銀納米顆粒尺寸很 小，而且粒子之間的間距也控制在lnm左右。這種形貌的自組裝體結(jié)構(gòu)將為拉曼光譜檢測 提供一種高效、形貌可控、可重復性強的表面增強基底。另外Liu等人實驗證明通過高溫 燒結(jié)這種類似的銀納米自組裝體可以形成一維的銀納米線，這就為將這種管網(wǎng)狀銀納米材 料用作涂料中的導電填料提供了新的材料。[具體文獻見Liu J. H. ， C. Y. Tsai， et al.， Nanotechnology,2009，20，035301-035310 ;Wang Y. ， Xu H. ， et al. ， AdvancedMaterials 2009,21，1-16 ;Kyle J.M. Bishop, Christopher E.Wilmer， et al. ， Smal12009，5， 1600-1630 ;Lu， Y. ， G丄iu， et al. Nano Letters 2005，5，5_10 ;Zhang J. ， Li X. ， et al.， J. Phys. Chem. B 2005，109(25) 12544-12548.]
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的制備方 法。
管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的制備方法包括如下步驟 1)將摩爾濃度為0. 02M 2M的硝酸銀水溶液加入到摩爾濃度為0. 02M 0. 3M的
月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中，其中硝酸銀溶液中水和月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中月桂 酸的摩爾之比為20 80，超聲振蕩形成硝酸銀的反向膠束溶液； 2)將摩爾濃度為0. 02M 2M的硼氫化鈉水溶液加入到摩爾濃度為0. 02M 0. 3M
的月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中，其中硼氫化鈉溶液中的水和月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液
中月桂酸的摩爾之比為20 80，超聲振蕩形成硼氫化鈉的反向膠束溶液； 3)將等體積的硝酸銀的反向膠束溶液和硼氫化鈉的反向膠束溶液緩慢混合，在攪
拌的條件下反應O. 5 4h; 4)將反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，用去離子水洗 滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌2 3次，沉淀物用乙 醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。 所述的硝酸銀溶液中水和月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中月桂酸的摩爾之比為 20 80。硼氫化鈉溶液中的水和月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中月桂酸的摩爾之比為20 80。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是 1、首次利用月桂酸作表面活性劑，在反向膠束溶液中制備了具有管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的銀
納米自組裝體，具有良好的應用前景。 2、原料易得，反應效率高，工藝簡單。 3、反應過程允許的環(huán)境因素變化波動很大，試驗可重復性強，穩(wěn)定性高。 4、自組裝納米粒子粒徑穩(wěn)定且分散相對均一，粒子間距也相對穩(wěn)定均一。所以納
米粒子粒徑穩(wěn)定可控，粒子間距也易于控制且重復性強 總之，本發(fā)明效率高，成本低，工藝簡單，可重復性強，穩(wěn)定性好。納米粒子粒徑和 間距分布較均一且相對穩(wěn)定可控，重復性好，可作為一種良好的拉曼表面增強基底。管網(wǎng)狀 的自組裝體超分子結(jié)構(gòu)和形貌，將能夠滿足人們的多種需求。
圖1是本發(fā)明實施例1合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡(TEM)圖 片，圖片右上角插圖為其高倍透射電子顯微鏡圖片，整個自組裝體結(jié)構(gòu)呈血管網(wǎng)絡狀，自組 裝納米粒子的平均直徑約為4nm ; 圖2是本發(fā)明實施例1合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的掃描電子顯微鏡(SEM)圖 片，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是由巻曲的納米片連接而成的； 圖3是本發(fā)明實施例1合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的X射線能譜散射分析圖譜 (EDS)，該銀納米自組裝體的碳氧比接近于月桂酸中的碳氧比6 : l，而銀原子與月桂酸的 摩爾比大約為1. 53 : 1 ; 圖4是本發(fā)明實施例2合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡(TEM)圖 片，圖片右上角插圖為其高倍透射電子顯微鏡圖片，自組裝納米粒子的平均直徑為4nm ;
圖5是本發(fā)明實施例3合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡(TEM)圖 片，圖片右上角插圖為其高倍透射電子顯微鏡圖片，自組裝納米粒子的平均直徑為4nm ;
圖6是本發(fā)明實施例3合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡(TEM)圖 片，圖片右上角插圖為其高倍透射電子顯微鏡圖片，自組裝納米粒子的平均直徑為4nm
圖7是本發(fā)明實施例3合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡(TEM)圖 片，圖片右上角插圖為其高倍透射電子顯微鏡圖片，自組裝納米粒子的平均直徑為4nm
圖8是本發(fā)明實施例3合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡(TEM)圖 片，圖片右上角插圖為其高倍透射電子顯微鏡圖片，自組裝納米粒子的平均直徑為4nm
圖9是本發(fā)明實施例3合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡(TEM)圖 片，圖片右上角插圖為其高倍透射電子顯微鏡圖片，自組裝納米粒子的平均直徑為4nm
圖10是本發(fā)明實施例3合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡(TEM) 圖片，圖片右上角插圖為其高倍透射電子顯微鏡圖片，自組裝納米粒子的平均直徑為4nm。
具體實施例方式
下面列舉幾個具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1 : 在盛有5ml 0. 04M月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 0. 2M的AgN03水溶液， 室溫攪拌，然后放入超聲清洗器中超聲40min，形成反向膠束溶液A。另外，在另一盛有5ml 0. 04M的月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 0. 2M的NaBH4水溶液，室溫攪拌，放入超聲 清洗器中超聲10min，形成反向膠束溶液B。然后，在磁力攪拌下將反向膠束B緩慢地加入 到反向膠束A液中并反應lh。將所得反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走 上層清液，用去離子水洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌2 3次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。圖1是本實施例合成 的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM)，圖2是本實施例合成的管網(wǎng)狀銀納 米自組裝體的掃描電子顯微鏡圖(SEM)，圖3是本實施例合成的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的X 射線能譜散射分析圖譜(EDS)。
實施例2 : 在盛有5ml 0. 04M月桂酸MMA溶液的燒杯中加入72iU 0. 2M的AgN03水溶液， 室溫攪拌，然后放入超聲清洗器中超聲40min，形成反向膠束溶液A。另外，在另一盛有5ml 0. 04M的月桂酸MMA溶液的燒杯中加入72 iil 0. 2M的NaBH4水溶液，室溫攪拌，放入超聲清 洗器中超聲10min，形成反向膠束溶液B。然后，在磁力攪拌下將反向膠束B緩慢地加入到反 向膠束A液中并反應lh。將所得反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清 液，用去離子水洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌2 3 次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。圖4是本實施例合成的管網(wǎng)狀 銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM)。
實施例3 : 在盛有5ml 0. 04M月桂酸MMA溶液的燒杯中加入288 yl 0. 2M的AgN03水溶液， 室溫攪拌，然后放入超聲清洗器中超聲40min，形成反向膠束溶液A。另外，在另一盛有5ml 0. 04M的月桂酸MMA溶液的燒杯中加入288 yl 0. 2M的NaBH4水溶液，室溫攪拌，放入超聲 清洗器中超聲10min，形成反向膠束溶液B。然后，在磁力攪拌下將反向膠束B緩慢地加入 到反向膠束A液中并反應lh。將所得反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走 上層清液，用去離子水洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌2 3次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。圖5是本實施例合成 的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM)。
實施例4 : 在盛有5ml 0. 08M月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 yl 0. 2M的AgN03水溶液， 室溫攪拌，然后放入超聲清洗器中超聲40min，形成反向膠束溶液A。另外，在另一盛有5ml 0. 08M的月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 yl 0. 2M的NaBH4水溶液，室溫攪拌，放入超聲清洗器中超聲10min，形成反向膠束溶液B。然后，在磁力攪拌下將反向膠束B緩慢地加入 到反向膠束A液中并反應lh。將所得反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走 上層清液，用去離子水洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌2 3次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。圖6是本實施例合成 的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM)。
實施例5 : 在盛有5ml 0. 02M月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 0. 2M的AgN03水溶液， 室溫攪拌，然后放入超聲清洗器中超聲40min，形成反向膠束溶液A。另外，在另一盛有5ml 0. 02M的月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 0. 2M的NaBH4水溶液，室溫攪拌，放入超聲 清洗器中超聲10min，形成反向膠束溶液B。然后，在磁力攪拌下將反向膠束B緩慢地加入 到反向膠束A液中并反應lh。將所得反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走 上層清液，用去離子水洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌2 3次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。圖7是本實施例合成 的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM)。
實施例6 : 在盛有5ml 0. 3M月桂酸MMA溶液的燒杯中加入1080 ill 2M的AgN03水溶液，室溫 攪拌，然后放入超聲清洗器中超聲40min，形成反向膠束溶液A。另外，在另一盛有5ml 0. 3M 的月桂酸MMA溶液的燒杯中加入1080 ill 2M的NaBH4水溶液，室溫攪拌，放入超聲清洗器 中超聲10min，形成反向膠束溶液B。然后，在磁力攪拌下將反向膠束B緩慢地加入到反向 膠束A液中并反應lh。將所得反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清 液，用去離子水洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌2 3 次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。圖8是本實施例合成的管網(wǎng)狀 銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM)。
實施例7 : 在盛有5ml 0. 04M月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 y 1 0. 02M的AgN03水溶液， 室溫攪拌，然后放入超聲清洗器中超聲40min，形成反向膠束溶液A。另外，在另一盛有5ml 0. 04M的月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 y 1 0. 02M的NaBH4水溶液，室溫攪拌，放入超聲 清洗器中超聲10min，形成反向膠束溶液B。然后，在磁力攪拌下將反向膠束B緩慢地加入 到反向膠束A液中并反應lh。將所得反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走 上層清液，用去離子水洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗 滌2 3次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。圖9是本實施例合成 的管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM)。
實施例7 : 在盛有5ml 0. 04M月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 2M的AgN03水溶液，室 溫攪拌，然后放入超聲清洗器中超聲40min，形成反向膠束溶液A。另外，在另一盛有5ml0. 04M的月桂酸MMA溶液的燒杯中加入144 2M的NaBH4水溶液，室溫攪拌，放入超聲清 洗器中超聲10min，形成反向膠束溶液B。然后，在磁力攪拌下將反向膠束B緩慢地加入到反 向膠束A液中并反應lh。將所得反應液在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清 液，用去離子水洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌1 3次，再用乙醇洗滌，在2500 5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌2 3 次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。圖9是本實施例合成的管網(wǎng)狀 銀納米自組裝體的透射電子顯微鏡圖(TEM)。
權(quán)利要求
一種管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)將摩爾濃度為0.02M～2M的硝酸銀水溶液加入到摩爾濃度為0.02M～0.3M的月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中，其中硝酸銀溶液中水和月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中月桂酸的摩爾之比為20～80，超聲振蕩形成硝酸銀的反向膠束溶液；2)將摩爾濃度為0.02M～2M的硼氫化鈉水溶液加入到摩爾濃度為0.02M～0.3M的月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中，其中硼氫化鈉溶液中的水和月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中月桂酸的摩爾之比為20～80，超聲振蕩形成硼氫化鈉的反向膠束溶液；3)將等體積的硝酸銀的反向膠束溶液和硼氫化鈉的反向膠束溶液緩慢混合，在攪拌的條件下反應0.5～4h；4)將反應液在2500～5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，用去離子水洗滌，在2500～5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌1～3次，再用乙醇洗滌，在2500～5000rpm的轉(zhuǎn)速下離心分離，移走上層清液，重復洗滌2～3次，沉淀物用乙醇提取、分散，得到管網(wǎng)狀銀納米自組裝體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的制備方法，其特征在于所述的硝酸銀溶液中水和月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中月桂酸的摩爾之比為20 80。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的制備方法，其特征在于硼氫化鈉溶液中的水和月桂酸甲基丙烯酸甲酯溶液中月桂酸的摩爾之比為20 80。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的制備方法。本發(fā)明以AgNO3和NaBH4為原料利用月桂酸/甲基丙烯酸甲酯反向膠束溶液制備管網(wǎng)狀銀納米自組裝體的方法。這種納米自組裝體是由直徑在4nm左右的銀納米顆粒通過與月桂酸的相互作用自組裝而成的，并且在有機溶劑中具有非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。它具有作為合成納米人造血管模板的可能性.另外，這種銀納米顆粒自組裝體還可以作為一種有效的拉曼表面增強基底提高一些特殊物質(zhì)在拉曼光譜中的檢出限。而且銀本身具有很高的導電性，網(wǎng)絡狀結(jié)構(gòu)更有利于形成相互貫穿的導電網(wǎng)絡，因此這種銀納米自組裝體還可以作為制備導電涂料的高性能導電組分。
文檔編號B82B3/00GK101734617SQ200910157128
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者俞豪杰, 張磊, 王建軍, 王立, 趙玉來, 顏光清, 馬亮, 高敬民 申請人:浙江大學