以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法
2023-09-09 22:12:25
專利名稱：以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法
技術領域：
本發明屬於納米材料技術領域，具體涉及一種以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法。
背景技術：
由於納米材料具有顯然不同於體材料和單個分子的獨特性能——表面效應、體積效應、量子尺寸效應和宏觀隧道效應等，以及它在電子、光學、化工、陶瓷、生物和醫藥等諸多方面的重要應用，引起人們的高度重視。納米科技被視為21世紀關鍵的高新技術之一，目前已有許多用於製備納米材料的方法。
其中，模板合成方法在納米材料的合成與製備中佔有十分重要地位，該方法能方便地製備出尺寸和形貌可控的低維納米材料。它主要是通過對微粒的成核與生長速度的調節，來實現控制微粒的尺寸與形貌。利用仿生學原理為仿生合成無機納米超結構材料提供了一種新的思路。生物體的組織或細胞具有天然的多級、有序超結構，近年來越來越多地被用作為模板，用於製備納米材料。可選擇的組織結構非常廣泛，可以從病毒的蛋白質衣殼到高等動物膠原組織。目前，國內外還沒有關於以洋蔥鱗莖內表皮為模板，利用內表皮細胞膜的傳輸-模板-誘導機制來製備納米材料的報導。
發明內容
本發明的目的在於一種生產成本低廉，製備方便、無環境汙染的以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法。
本發明提出的以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法，其具體步驟如下(1)取新鮮洋蔥鱗莖內表皮，洗淨，擦乾其表面，將其裝入並固定於反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液的相隔離體系；(2)分別配製濃度為0.05--0.10mol/L的溶液A和溶液B，將溶液A、溶液B分別置於上述步驟(1)中洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應12-18小時，取出容器一側含有沉澱的溶液，以1000-3000轉/分鐘的轉速離心分離10-15分鐘，洗滌，得到所需產品，所得產品是納米級；其中，所述溶液A和溶液B分別為下述任一組①溶液A為硝酸銀溶液，溶液B為維生素C或硼氫化鈉，②溶液A為Na2WO4溶液、K2WO4溶液或(NH4)2WO4溶液之任一種，溶液B為SrCl2溶液或Sr(NO3)2溶液之任一種；③溶液A為AgNO3溶液、CdSO4溶液、Cd(NO3)2溶液或CdCl2溶液之任一種，溶液B為的Na2S或K2S溶液。
本發明中，步驟(2)中所述洗滌可以依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗3-5次。
本發明中，所得納米產品可以放置於無水乙醇中，使所得產品不易發生團聚。
本發明中，所得產品可以選用XRD或TEM對其結構和形貌進行表徵。
本發明的反應機理為依據生物體的組織或細胞所具有的天然的多級有序超結構，能被用作為模板用於納米材料的製備中，以洋蔥鱗莖內表皮為模板，利用內表皮細胞膜的傳輸-模板-誘導機制來控制製備納米材料。
本發明具有以下優點1、在製備過程中，無環境汙染，生產成本較低。
2、由於本發明只需要通過將洋蔥鱗莖內表皮組織固定在容器中間的反應體系，就能進行製備工藝，因此不僅反應穩定，操作簡單易控制，而且產物處理方便簡捷，易於工業化。
3、利用本發明方法得到的納米材料，均可輕易得到納米級的球狀產物，分布均勻，不易團聚，純度高，對工業應用來說很有價值，並期望能推廣到大規模工業應用。
圖1為實施例1中得到的結構納米銀TEM照片。
圖2為實施例2中得到的鎢酸鍶納米材料TEM照片。
圖3為實施例3中得到的硫化銀納米材料TEM照片。
圖4為實施例6中得到的硫化隔納米材料TEM照片。
具體實施例方式
下面通過實施例進一步描述本發明。
實施例11、先取出市場新購的洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定於反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；2、分別配製0.05mol/L濃度的硝酸銀溶液和0.05mol/L的維生素C溶液，分別置於步驟(1)中所得洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應18小時，取出一側含有沉澱的溶液，以1000轉/分鐘轉速，離心分離15分鐘，得到沉澱產物，將沉澱產物依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗三次，即得銀單分散的納米材料。將所得產品保存於無水乙醇中，分別用XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，從圖1中可以看出，該產物純淨，呈球形，粒徑為3-5nm。
實施例21、先取出洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定於反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；2、配製0.10mol/L濃度的Na2WO4溶液和0.10mol/L的SrCl2溶液，分別置於步驟(1)所得洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應12小時，取出含有沉澱一側的溶液，在1000轉/分鐘轉速下離心分離10分鐘，得到沉澱產物，最後依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗5次，得到SrWO4納米材料，將所得產品放置於無水乙醇中，分別用XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，從圖2中可以看出，該產物純淨，呈球形，粒徑為15-20nm。
實施例31、先取出洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定在反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；2、分別0.07mol/L濃度的AgNO3溶液和0.07mol/L的Na2S溶液，分別置於步驟(1)中洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應16小時，取出一側含有沉澱的溶液，在3000轉/分鐘轉速下離心分離15分鐘，得到沉澱產物，依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗4次，即得到Ag2S納米材料。將所得產物保存於無水乙醇中，分別用XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，從圖3中可以看出，該產物純淨，呈球形，粒徑為30-40nm。
實施例41、先取出洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定於反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；2、配製0.06mol/L濃度的K2WO4溶液和0.06mol/L的SrCl2溶液，分別置於步驟(1)所得洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應15小時，取出含有沉澱一側的溶液，在1500轉/分鐘轉速下離心分離12分鐘，得到沉澱產物，最後依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗5次，得到SrWO4納米材料，將所得產品放置於無水乙醇中，同樣可以採用XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，所得產物純淨，呈球形，粒徑為15-25nm。
實施例51、先取出洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定在反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；2、分別0.10mol/L濃度的AgNO3溶液和0.05mol/L的K2S溶液，分別置於步驟(1)中洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應16小時，取出一側含有沉澱的溶液，在3000轉/分鐘轉速下離心分離15分鐘，得到沉澱產物，依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗4次，即得到Ag2S納米材料。將所得產物保存於無水乙醇中，分別用XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，從圖3中可以看出，該產物純淨，呈球形，30-40nm。
實施例61、先取出洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定在反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；2、分別0.10mol/L濃度的CdSO4溶液和0.05mol/L的Na2S溶液，分別置於步驟(1)中洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應14小時，取出一側含有沉澱的溶液，在3000轉/分鐘轉速下離心分離10分鐘，得到沉澱產物，依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗5次，即得到CdS納米材料。將所得產物保存於無水乙醇中，分別用XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，從圖4中可以看出，該產物純淨，呈空心球形，粒徑為70-90nm。
實施例71、先取出洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定在反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；2、分別0.10mol/L濃度的CdCl2溶液和0.10mol/L的Na2S溶液，分別置於步驟(1)中洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應15小時，取出一側含有沉澱的溶液，在3000轉/分鐘轉速下離心分離15分鐘，得到沉澱產物，依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗5次，即得到CdS納米材料。將所得產物保存於無水乙醇中，分別用XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，所得產物純淨，呈空心球形，粒徑為70-95nm。
實施例81、先取出市場新購的洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定於反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；2、分別配製0.05mol/L濃度的硝酸銀溶液和0.05mol/L的硼氫化鈉溶液，分別置於步驟(1)中所得洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應15小時，取出一側含有沉澱的溶液，以3000轉/分鐘轉速，離心分離10分鐘，得到沉澱產物，將沉澱產物依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗三次，即得銀單分散的納米材料。將所得產品保存於無水乙醇中，同樣可以通過XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，該產物純淨，呈球形，粒徑為3-5nm。
實施例91、先取出洋蔥鱗莖內表皮，用蒸餾水洗乾淨，然後用濾紙將其表面擦吸處理乾淨，裝入並固定於反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液相隔離體系；
2、配製0.10mol/L濃度的(NH4)2WO4溶液和0.10mol/L的Sr(NO3)2溶液，分別置於步驟(1)所得洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應12小時，取出含有沉澱一側的溶液，在1000轉/分鐘轉速下離心分離10分鐘，得到沉澱產物，最後依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗5次，得到SrWO4納米材料，將所得產品放置於無水乙醇中，同樣可以用XRD或TEM對產物的結構和形貌進行表徵，該產物純淨，呈球形，粒徑為15-20nm。
權利要求
1.以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法，其特徵在於具體步驟如下(1)取新鮮洋蔥鱗莖內表皮，洗淨，擦乾其表面，將其裝入並固定於中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液的相隔離體系；(2)分別配製濃度為0.05--0.10mol/L的溶液A和溶液B，將溶液A、溶液B分別置於上述步驟(1)中洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應12-18小時，取出容器一側含有沉澱的溶液，以1000-3000轉/分鐘的轉速離心分離10-15分鐘，洗滌，得到所需產品，所得產品是納米級；其中，所述溶液A和溶液B分別為下述任一組①溶液A為硝酸銀溶液，溶液B為維生素C或硼氫化鈉，②溶液A為Na2WO4溶液、K2WO4溶液或(NH4)2WO4溶液之任一種，溶液B為SrCl2溶液或Sr(NO3)2溶液之任一種；③溶液A為AgNO3溶液、CdSO4溶液、Cd(NO3)2溶液或CdCl2溶液之任一種，溶液B為的Na2S或K2S溶液。
2.根據權利要求1所述的以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法，其特徵在於步驟(2)中所述洗滌依次用水、丙酮、無水乙醇各清洗3-5次。
3.根據權利要求1所述的以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法，其特徵在於所得納米產品放置於無水乙醇中。
4.根據權利要求1所述的以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法，其特徵在於所得納米材料選用XRD或TEM進行表徵。
全文摘要
本發明屬於納米材料技術領域，具體涉及一種以洋蔥鱗莖內表皮為模板製備納米材料的方法。取洋蔥鱗莖內表皮，洗淨，裝入並固定於反應容器中間，形成中間為洋蔥鱗莖內表皮，左、右兩側為溶液的相隔離體系；分別配製濃度為0.05－0.10mol/L的溶液A和溶液B，置于洋蔥鱗莖內表皮組織左、右兩側，反應12－18小時，取出一側含有沉澱的溶液，離心分離，洗滌，最後得到所需產品，所得產物純淨，粒徑為納米級。本發明反應穩定，操作簡單易控制，成本低廉無汙染，產物分布均勻，不易團聚，純度高，易於工業化。
文檔編號B01J14/00GK1907554SQ20061002918
公開日2007年2月7日 申請日期2006年7月20日 優先權日2006年7月20日
發明者吳慶生, 陳平 申請人:同濟大學