高活性、長壽命正電性膠態納米銀電解製備方法

2023-05-10 22:22:16 1

專利名稱：高活性、長壽命正電性膠態納米銀電解製備方法
技術領域：
本發明涉及一種電解法製備高活性、長壽命正電性膠態納米銀及使用方法, 屬於納米技術，金屬膠態納米顆粒製備及應用領域。
背景技術：
膠態納米銀被廣泛用於表面增強光譜研究，公安刑偵與法醫學、生物醫藥 學等方面。傳統的銀膠體有幾種製備方法，最常用的是化學還原法，即由檸檬 酸三鈉還原製備的表面帶正電的膠態納米銀(也稱灰銀膠)；以硼氫化鉀還原硝 酸銀製備膠態納米銀(也稱黃銀膠)。最近人們也採用脈衝雷射照射金屬(金、 銀、銅等)產生納米金屬顆粒，並分散到水溶液中獲得銀膠的方法。這些方法 製備的銀膠中銀的顆粒尺寸從數納米到上百納米不等。銀顆粒的形狀也有球形、 針狀、六角晶體狀不等，這些銀膠已被廣泛用於表面增強光譜研究。然而傳統 方法製備的銀膠很不穩定。在室溫環境下儲存， 一般僅穩定2周到2個月左右， 便發生團聚，沉澱下來。而且在此期間膠體的許多性質都在變化之中，這給使 用帶來極大的不方便，也往往對使用效果產生不確定性。如表面增強拉曼光譜 的重複性、可靠性，公安刑偵與法醫學檢測結果的穩定性，可靠性。本發明的 目的在於發明一種新型膠態納米銀的製備及使用方法，使用此方法製備的膠態 納米銀能在室溫環境下避光保存一年半以上，仍然不團聚，不沉澱，並有較強 的表面增強光譜效應。同時通過改變電解液的組成，可獲得不同顆粒大小、帶 離子電荷與成份不同的膠態納米銀。在膠態納米銀中，除納米銀顆粒外，還有 一些其它的離子和分子(如鈉離子、硝酸根離子、檸檬酸根離子、溶劑分子等)， 這些離子和分子對某些測定分子無影響，但對另外一些分子有影響(增強效應、 或測定分子的拉曼峰消失)，這樣，就可以選擇不同電解液製備不同顆粒大小、帶離子電荷與成份不同的膠態納米銀。如以檸檬酸三鈉為電解液的膠態納米銀 中不含硝酸根離子，這樣， 一些與硝酸根離子有競爭性吸附的分子就不會受影 響；而以硝酸銀和聚乙烯醇配製的電解液製備的納米銀中不含檸檬酸根，可避 免檸檬酸根拉曼峰對測定某些分子拉曼峰的影響。發明內容本發明的目的正是為了克服上述現有技術存在的不足之處而提供一種高活 性、長壽命正電性膠態納米銀電解製備方法。本發明方法製得的正電性膠態納 米銀具有穩定性強、可靠性好、保存時間長、並有較強的表面增強光譜效應的 顯著優點。本發明的目的是通過如下技術方案來實現的。本發明製備方法為以直徑為4 6毫米，長為90 110毫米的兩根銀棒為 正負電極，以濃度為0. 476 1, 16mmol/L的二水合檸檬酸三鈉(Na3C6H507。 2H20) 或每1000毫升中含20 60毫克硝酸銀(分子量169。 87)的聚乙烯醇溶液為電解 液;製備時插入兩根直徑為4 6毫米，長為90 110毫米的銀棒為正負電極， 控制電壓為6 9V，電解50 60分鐘，即可製得高活性、長壽命正電性膠態納 米銀於電解溶液中。製備時實驗用水為普通蒸餾水，通過改變電解時間和控制電壓可獲得不同 粒徑的、均勻性優良的能長期保存(一年以上)的膠態納米銀。電解時間長，銀 顆粒的粒徑越大；控制電壓越高，銀顆粒的粒徑也越大;本發明製備條件簡單， 普通實驗室均可製備。製作成本低，不需要昂貴的實驗設備。製備好的正電性 納米銀經透射電鏡顯示為均勻的圓球形或橢球形顆粒，粒徑隨電解液組成及濃 度不同而變化，銀顆粒的粒徑在20 80納米範圍內變化， 一般低濃度可獲得的 銀顆粒的粒徑小、較高濃度可獲得較大粒徑的納米銀。在室溫條件下，避光保存一個月左右後要分裝到經多次清洗的棕色玻璃瓶(不得使用含螢光劑的清洗 劑清洗)之中密閉保存。分裝後的正電性膠態納米銀靜置於避光，防震搖的環境 中。下面結合附圖
及實施例進一步闡述本發明內容。
具體實施方式
實施例一 以直徑為4毫米，長為90毫米的銀棒為電極，以濃度為 1. 16mmol/L的二水合檸檬酸三鈉(Na3C6H507. 2H20)溶液為電解液；製備時插入兩 根銀棒為電極，控制電壓為6V，電解50分鐘，即製得高活性、長壽命正電性 膠態納米銀於電解液中。實施例二以直徑為6毫米，長為110毫米的銀棒為電極，以濃度為 0. 476mmol/L的二水合檸檬酸三鈉(Na3C6H507。 2H20)溶液為電解液；製備時插入 兩根銀棒為電極，控制電壓為7V，電解60分鐘，即製得高活性、長壽命正電 性膠態納米銀於電解液中。實施例三以直徑為6毫米，長為90毫米的銀棒為電極，以每1000毫升 中含40毫克硝酸銀(分子量:169.87)的聚乙烯醇溶液為電解液;製備時插入兩根 銀棒為電極，控制電壓為7V，電解55分鐘，即製得高活性、長壽命正電性膠 態納米銀於電解液中。該正電性膠態納米銀於2005年8月製備，分裝入帶橡膠塞的棕色玻璃瓶 中，用黑塑膠袋包裹後，放置於實驗室室溫保存(氣溫約5 30QC),於2007 年5月，用其研究表面增強拉曼散射，與一年前相比，仍保持較好的活性，對 同一分子的拉曼峰(如亞甲蘭、對品紅)具有良好的重現性。說明在室溫避光， 防震搖的環境中能保持其拉曼活性在一年半以上。本發明是一種長壽命、高活性的正電性膠態納米銀，屬納米技術、金屬納米顆粒膠體製備領域，製備的膠體在常溫下避光保存一個月後，分裝在經過數 次清洗(不能使用含螢光劑的洗淨劑)的密閉的棕色玻璃瓶中，使用前常溫保 存在避光防震搖的環境中。其特點還在於經過上述工藝處理的膠態納米銀，可以在室溫環境下(5 30°C)靜置保存一年半以上，而不團聚、不沉澱，仍然 保持較好的增強拉曼增強劑的效果，對同一分子的拉曼峰具有良好的重現性。其特點三是根據需要，通過改變電解液組成及電解時間，可以獲得溶液中含不同離子的、粒徑不同的膠態納米銀。該法製備的膠態納米銀顆粒呈圓球形或 橢球形，表面經電泳實驗證實表面帶正電荷。本發明可以廣泛應用於表面增強 拉曼散射研究，和對毒品、藥品、染料分子、及農藥的鑑定。
權利要求
1、高活性、長壽命正電性膠態納米銀電解製備方法，其特徵是以直徑為4～6毫米，長為90～110毫米的兩根銀棒為電極，以濃度為0.476～1.16mmol/L的二水合檸檬酸三鈉(Na3C6H5O7.2H2O)或每1000毫升中含20～60毫克硝酸銀(分子量169.87)的聚乙烯醇溶液為電解液；製備時插入兩根直徑為4～6毫米，長為90～110毫米的銀棒為電極，控制電壓為6～9V，電解50～60分鐘。
全文摘要
高活性、長壽命正電性膠態納米銀電解製備方法，本發明以直徑為4～6毫米，長為90～110毫米的兩根銀棒為電極，以濃度為0.476～1.16mmol/L的二水合檸檬酸三鈉(Na3C6H5O7.2H2O)或每1000毫升中含20～60毫克硝酸銀(分子量169.87)的聚乙烯醇溶液為電解液；製備時插入兩根直徑為4～5毫米，長為90～110毫米的銀棒為電極，控制電壓為6～9V，電解50～60分鐘，即製得正電性膠態納米銀；本發明具有穩定性強、可靠性好、保存時間長、並有較強的表面增強光譜效應的顯著優點。
文檔編號C25C5/02GK101225533SQ20071006628
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月17日 優先權日2007年10月17日
發明者司民真, 武榮國 申請人:楚雄師範學院