一種原子個數可控金納米簇的制備方法技術

一種原子個數尺寸可控金納米簇的制備方法，此方法可大規模不同尺寸的金納米簇。具體涉及:將含磷配體的一價金絡合物【Au(Ⅰ)-P】溶于丙酮中攪拌10分鐘，然后加入硼氫化鈉還原得到零價的金納米粒子。得到的納米粒子在過量巰基配體，高溫條件下刻蝕。通過使用不同的巰基配體控制納米簇中金原子個數。此發明專利技術涉及的方法具有可行性，操作性簡單，并且通過使用不同配體能夠精確控制金原子個數。

Method for preparing atomic number controllable gold nano cluster

The invention relates to a method for preparing gold nanoclusters with controllable size of atoms, which can be used for gold nanoclusters of different sizes and sizes. Specifically, the monovalent gold complex (Au (I) -P) of the phosphorus ligand is dissolved in acetone for 10 minutes, then sodium borohydride is added to obtain a zero valent gold nanoparticle. The resulting nanoparticles were etched in excess thiol ligands at high temperatures. Controlling the number of gold atoms in nanoclusters by using different thiol ligands. The method involved in the invention is feasible, simple in operation and capable of accurately controlling the number of gold atoms by using different ligands.

【技術實現步驟摘要】
一種原子個數可控金納米簇的制備方法
：此專利技術屬于金屬納米簇的制備，本專利技術涉及了簡單制備原子個數可控的金納米簇。
技術介紹
：金納米簇具有獨特的光學性質以及催化前景而倍受關注。金納米粒子的尺寸大于2nm，粒子采取面心立方結構(FCC)并且具有強的表面聲子震動性質(SPR)。然而當金納米粒子的尺寸小于2nm，粒子的結構采用非面心結構，并且表面等離子共振性質消失。此納米粒子展現了量子效應和獨特化學和物理性質，這種小尺寸納米粒子稱為納米簇。金納米簇的量子效應和粒子尺寸息息相關。因此，控制和合成具有精確原子個數的金納米簇為納米粒子的合成以及粒子性質的研究提供了基礎。近幾年，在合成精確原子個數的金納米粒子方法取得了很大的進步。Jin組提出了“sizingfocus”的方法制備了一系列的金納米簇。例如，Au251,Au362等等。但是，如何能夠控制精確原子個數的納米簇仍是一種挑戰。就這個問題，本專利提出了同一體系下合成尺寸可控的金納米簇。
技術實現思路
：本專利技術的目的在于提供一種合成原子個數可控的金納米簇的制備方法，該制備方法可行，操作簡單。主要用于同一體系中制備原子個數可控的金納米簇，其納米簇尺寸在2nm以下，主要包括Au25，Au36以及新尺寸的納米簇。本專利技術的一種原子個數可控的金納米簇的制備方法，其具體分為二步驟：步驟1：將含磷配體的一價金絡合物【Au(Ⅰ)-P】溶于丙酮中攪拌10分鐘，最后將摩爾比為1:1的硼氫化鈉(硼氫化鈉溶于乙醇中)加入丙酮中，得到具有尺寸分布金納米簇。用大量甲醇洗滌金納米簇，最后用二氯甲烷萃取，離心，干燥。步驟2：將步驟1中得到的金納米簇溶于二氯甲烷和甲苯的混合溶劑中，加入大量的巰基配體，50℃-90℃條件下刻蝕，反應進行1-4天。用大量的正己烷洗滌得到的產物，然后用甲醇分離，最后用二氯甲烷萃取，離心，干燥。所述制備方法，其特征在于：使用簡單的一步反應方法得尺寸分布的金納米簇。所述制備方法，其特征在于：通過使用不同的配體控制金納米簇中金原子的個數。與已報道金納米簇的制備方法相比，本專利技術的優點如下：a)本專利技術可以控制配體的不同，制備原子個數可控的納米簇。b)本專利技術一步合成方法制備銀納米簇，操作簡單，易與控制。附圖說明：圖1，實例1中得到產物的紫外可見吸收光譜圖和質譜圖；圖2，實例2中得到產物的紫外可見吸收光譜圖和質譜圖；圖3，實例3中得到產物的紫外可見吸收光譜圖和質譜圖。具體實施方式以下結合實例對本專利技術做具體的說明：實例1：Au25納米簇的合成步驟1：將60mg含磷配體的一價金絡合物【Au(Ⅰ)-PPyPh2】溶于15mL丙酮中攪拌10分鐘，最后將相對于金絡合物摩爾比為1:1的硼氫化鈉(硼氫化鈉溶于乙醇中，質量濃度1mg/mL)加入丙酮中，得到具有一定尺寸分布金納米簇初產物。用甲醇洗滌金納米簇，最后用二氯甲烷萃取，離心去掉不溶于二氯甲烷的物質，將溶液干燥，得到尺寸分布的金簇。步驟2：將步驟1中得到的尺寸分布的金納米簇溶于二氯甲烷和甲苯(體積比為1:3)的混合溶劑中，加入2-萘硫酚(200mg)，60℃下刻蝕，反應進行1天。用正己烷洗滌得到的產物，得到沉淀物質。然后將沉淀物用甲醇洗滌，金納米簇溶于甲醇中，將甲醇旋干得到原子級單分散金簇。最后用二氯甲烷萃取原子級單分散金簇，離心去掉不溶于二氯甲烷的物質，將溶液干燥。如圖1，實施例1制備金納米簇的紫外可見吸收光譜和質譜圖，其金原子個數為25。實例2：Au36納米簇的合成步驟1：將60mg含磷配體的一價金絡合物【Au(Ⅰ)-PPyPh2】溶于15mL丙酮中攪拌10分鐘，最后將相對于金絡合物摩爾比為1:1的硼氫化鈉(硼氫化鈉溶于乙醇中，其質量濃度為1mg/mL)加入丙酮中，得到具有尺寸分布金納米簇初產物。用大量甲醇洗滌金納米簇初產物，最后用二氯甲烷萃取，離心去掉不溶于二氯甲烷的物質，最后將溶液干燥，得到尺寸分布的金簇。步驟2：將步驟1中得到的尺寸分布的金納米簇溶于二氯甲烷和甲苯的混合溶劑中(其體積比為1:3)，加入大量的對異丙基苯硫酚(2ml)，80℃下刻蝕，反應進行1天。用大量的正己烷洗滌得到的沉淀，沉淀物溶于二氯甲烷中離心，去掉不溶于二氯甲烷的物質，最后將溶液干燥，得到原子級單分散的金納米簇。，如圖2，實施例2制備金納米簇的紫外可見吸收光譜和質譜圖，其金原子的個數為36。實例3：新尺寸Au納米簇的合成步驟1：將80mg含磷配體的一價金絡合物【Au(Ⅰ)-PPyPh2】溶于15mL丙酮中攪拌10分鐘，最后將相對于金絡合物摩爾比為1:1的硼氫化鈉(硼氫化鈉溶于乙醇中，其質量濃度為1mg/mL)加入丙酮中，得到具有尺寸分布金納米簇。用大量甲醇洗滌金納米簇初產物，最后用二氯甲烷萃取，離心去掉不溶于二氯甲烷的物質，最后將溶液干燥，得到尺寸分布的金簇。步驟2：將步驟1中得到的尺寸分布的金納米簇溶于二氯甲烷和甲苯的混合溶劑中(體積比為1:3)，加入大量的金剛烷硫醇配體(300mg)，90℃條件下刻蝕，反應進行4天。沉淀物溶于二氯甲烷中離心，去掉不溶于二氯甲烷的物質，最后將溶液干燥，得到原子級單分散的金納米簇。如圖3，實施例3制備金納米粒子的紫外可見吸收光譜圖和質譜圖。文獻1、ManzhouZhu,ChristineM.Aikens,FrederickJ.Hollander,GeorgeC.Schatz.RongchaoJin.CorrelatingtheCrystalStructureofAThiol-ProtectedAu25ClusterandOpticalProperties.J.Am.Chem.Soc.,2008,130(18),5883–5885.2、ChenjieZeng,HuifengQian,TaoLi,GaoLi1,NathanielL.Rosi,BokwonYoon,RobertN.Barnett,RobertL.Whetten,UziLandman,RongchaoJin.TotalStructureandElectronicPropertiesoftheGoldNanocrystalAu36(SR)24.AngewandteChemieInternationalEdition,2012,(51),13114-13118.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種原子個數可控金納米簇的制備方法，其特征在于：步驟1：將含磷配體的一價金絡合物【Au(Ⅰ)?P】溶于丙酮中攪拌5?10分鐘，最后將與金絡合物的摩爾比為1:1?3:1的硼氫化鈉加入丙酮中，得到金納米簇初產物；用甲醇洗滌金納米簇初產物，最后用二氯甲烷萃取，離心去除不溶物，液體干燥得金納米簇；步驟2：將步驟1中得到的金納米簇溶于二氯甲烷和甲苯的混合溶劑中，加入巰基配體，50℃?90℃條件下刻蝕，反應進行1?4天；用正己烷洗滌得到的產物，然后用甲醇洗滌分離，最后用二氯甲烷萃取不溶于甲醇的成份，離心去除不溶物，液體干燥得原子個數可控金納米簇。

【技術特征摘要】
1.一種原子個數可控金納米簇的制備方法，其特征在于：步驟1：將含磷配體的一價金絡合物【Au(Ⅰ)-P】溶于丙酮中攪拌5-10分鐘，最后將與金絡合物的摩爾比為1:1-3:1的硼氫化鈉加入丙酮中，得到金納米簇初產物；用甲醇洗滌金納米簇初產物，最后用二氯甲烷萃取，離心去除不溶物，液體干燥得金納米簇；步驟2：將步驟1中得到的金納米簇溶于二氯甲烷和甲苯的混合溶劑中，加入巰基配體，50℃-90℃條件下刻蝕，反應進行1-4天；用正己烷洗滌得到的產物，然后用甲醇洗滌分離，最后用二氯甲烷萃取不溶于甲醇的成份，離心去除不溶物，液體干燥得原子個數可控金納米簇。2.根據權利要求1所述得的制備方法，其特征在于：含磷配體的一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃家輝，劉超，楊秀娟，
申請(專利權)人：中國科學院大連化學物理研究所，
類型：發明
國別省市：遼寧,21