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1、(10)申请公布号 CN 103658678 A (43)申请公布日 2014.03.26 CN 103658678 A (21)申请号 201410003792.8 (22)申请日 2014.01.06 B22F 9/24(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) (71)申请人 景德镇陶瓷学院 地址 333001 江西省景德镇市珠山区新厂景 德镇陶瓷学院老校区工程中心 (72)发明人 李菊梅 江向平 熊珊 (54) 发明名称 一种银纳米立方体的制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种银纳米立方体的制备方法， 采用种子生长法制备不同边长的银纳米立方体。 首先采用乙二醇为溶剂和。
2、还原剂、 PVP 为稳定剂、 三氟醋酸银为银源、 盐酸和可溶性硫化盐为辅助 剂制备平均边长为 35nm 的银立方体种子 ； 然后采 用乙二醇为溶剂和还原剂、 PVP 为稳定剂和可溶 性银盐为银源， 通过控制种子和银盐的相对用量， 得到了平均边长为40-160nm的银纳米立方体。 本 发明方法操作简单、 过程可控、 得到的银纳米立方 体稳定性高， 是一种高效合成银纳米立方体的方 法， 因此具有广阔的市场前景。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图6页 (10)申请公布。
3、号 CN 103658678 A CN 103658678 A 1/1 页 2 1. 一种银纳米立方体的制备方法， 其特征在于包括以下步骤 ： 第一步 ： 以乙二醇为溶剂和还原剂、 三氟醋酸银为银源、 PVP 为稳定剂、 盐酸和可溶性 硫化盐为辅助剂， 采用多羟基还原法制得平均边长为 35 nm 的银立方体种子 ； 第二步 ： 以乙二醇为溶剂和还原剂、 PVP 为稳定剂、 可溶性银盐为银源， 加入一定量的 边长为 35 nm 的银立方体种子， 采用种子生长法制得平均边长为 40-160nm 的银纳米立方 体。 2. 根据权利要求 1 所述的银纳米立方体的制备方法， 其特征在于 ： 所述制备方法。
4、的具 体步骤为 ： 第一步 ： 首先将 5mL 乙二醇加入 50mL 的三口烧瓶中， 用油浴加热到 150 ， 并将温度 恒定在150， 然后依次加入0.06 mL 3mM硫化盐乙二醇溶液、 0.5mL 3mM HCl乙二醇溶液、 1.25mL 20mg/mL PVP 乙二醇溶液和 0.4mL 200 mM 三氟醋酸银乙二醇溶液 ； 用紫外可见吸 收光谱监测反应进行的程度， 当紫外吸收峰出现在 350nm 和 435nm 附近时， 将烧瓶取出浸 入冰水浴来终止反应， 得到的银纳米立方体种子平均边长为 35 nm， 用乙醇和水反复洗涤多 次后， 分散在水中保存， 银种子的浓度为 91020个 /。
5、mL ； 第二步 ： 将1.25 mL乙二醇加入10mL的烧杯中， 用油浴加热到150 ， 然后加入0.3mL 20mg/mL PVP 乙二醇溶液， 并按一定的体积比加入 10-200L 平均边长为 35nm 的银纳米立 方体种子和 10-200L 200mM 银盐的乙二醇溶液， 反应进行 3 h 后将烧瓶取出浸入冰水浴 来终止反应， 得到的银纳米立方体用乙醇和水反复洗涤多次后， 分散在水中保存。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的银纳米立方体的制备方法， 其特征在于 ： 所述 PVP 的分 子量为 5500。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的银纳米立方体的制备方法， 其特征在于 ：。
6、 所述硫化盐为 硫化钠、 硫氢化钠、 硫化钾中的一种。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的银纳米立方体的制备方法， 其特征在于 ： 所述银盐为硝 酸银和三氟醋酸银中的一种。 6. 根据权利要求 2 所述的银纳米立方体的制备方法， 其特征在于 ： 所述银盐的乙二醇 溶液与边长为 35nm 的银立方体种子的体积比为 0.1-10 ： 1。 权 利 要 求 书 CN 103658678 A 2 1/3 页 3 一种银纳米立方体的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及纳米功能材料技术领域， 具体涉及一种银纳米立方体的制备方法。 背景技术 0002 银纳米材料具有独特的光学性质、 电学性质、 催化。
7、性质以及优异的传感能力和生 物检测能力， 因此各种形貌的银纳米材料受到了广泛研究。相比于球形、 米粒型、 棒状、 带 状、 线状等形貌， 立方体型的银纳米粒子最受关注。 银纳米立方体棱角尖锐、 形貌均匀， 可以 作为高灵敏的局域等离子传感和表面增强拉曼基底。 而且银纳米立方体可以作为牺牲模板 用于合成多种金属的立方体型结构， 比如 Cu、 Pb、 Pt 和 Au 等。 0003 目前， 人们已经开发了多种制备银纳米立方体的方法， 有多羟基还原法、 水热合成 法、 以八面体型金粒子为种子的外延生长法等。 Tao等利用1， 5-戊二醇作为还原剂和溶剂， PVP 为稳定剂和硝酸银为银源， 通过多羟基。
8、还原法得到了边长为 80 nm 的银立方体 （Tao, A.;Sinsermsuksakul, P. and Yang, P. D. Angew. Chem. 2006, 118, 4713-4717） 。 Chen 等利用高温水热方法制备了边长为 58 nm 的银纳米立方体。该方法使用聚二甲基二烯丙 基氯化铵为稳定剂和还原剂， 硝酸银为银源， 在 170水热反应 16 h （Inorg. Chem. 2007, 46, 10587-10593） 。 0004 但是这些方法都存在一些缺点， 比如反应时间长、 粒径控制不均一、 产率低和重复 性差。因此开发高效率和高质量合成银纳米立方体的方法仍然。
9、是研究的重点。 发明内容 0005 本发明要解决的技术问题是提供一种高效率、 高产量和高重复性的制备银纳米立 方体的方法。 0006 为解决以上技术问题， 本发明的技术方案是 ： 第一步 ： 以乙二醇为溶剂和还原剂、 三氟醋酸银为银源、 PVP 为稳定剂、 盐酸和可溶性硫化盐为辅助剂， 采用多羟基还原法制得 平均边长为 35 nm 的银立方体种子 ； 第二步 ： 以乙二醇为溶剂和还原剂、 PVP 为稳定剂、 可溶性银盐 为银源， 加入一定量的边长为35 nm的银立方体种子， 采用种子生长法制得平均边长为 40-160nm 的银纳米立方体。 0007 所述制备方法的具体步骤为 ： 第一步 ： 首。
10、先将 5mL 乙二醇加入 50mL 的三口烧瓶中， 用油浴加热到 150 ， 并将温度 恒定在150， 然后依次加入0.06 mL 3mM硫化盐乙二醇溶液、 0.5mL 3mM HCl乙二醇溶液、 1.25mL 20mg/mL PVP 乙二醇溶液和 0.4mL 200 mM 三氟醋酸银乙二醇溶液 ； 用紫外可见吸 收光谱监测反应进行的程度， 当紫外吸收峰出现在 350nm 和 435nm 附近时， 将烧瓶取出浸 入冰水浴来终止反应， 得到的银纳米立方体种子平均边长为 35 nm， 用乙醇和水反复洗涤多 次后， 分散在水中保存， 银种子的浓度为 91020个 /mL ； 第二步 ： 将1.25 。
11、mL乙二醇加入10mL的烧杯中， 用油浴加热到150 ， 然后加入0.3mL 说 明 书 CN 103658678 A 3 2/3 页 4 20mg/mL PVP 乙二醇溶液， 并按一定的体积比加入 10-200L 平均边长为 35nm 的银纳米立 方体种子和 10-200L 200mM 银盐的乙二醇溶液， 反应进行 3 h 后将烧瓶取出浸入冰水浴 来终止反应， 得到的银纳米立方体用乙醇和水反复洗涤多次后， 分散在水中保存。 0008 上述 PVP 的分子量为 5500。 0009 上述硫化盐为硫化钠、 硫氢化钠、 硫化钾中的一种。 0010 上述银盐为硝酸银和三氟醋酸银中的一种。 0011 。
12、所述银盐的乙二醇溶液与边长为 35nm 的银立方体种子的体积比为 0.1-10 ： 1。 0012 本发明制备得到的银纳米立方体， 粒径呈单分散性、 形貌均一， 通过调节生长银盐 和银种子的相对用量可以精确调控粒子的边长， 该方法具有高重复性和高产率， 是一种高 效制备高质量银纳米立方体的方法， 具有广阔的市场前景。 附图说明 0013 图 1 是实施例 1 第一步制得平均边长为 35 nm 银纳米立方体种子的透射电镜照 片 ； 图 2 是实施例 1 第一步制得平均边长为 35 nm 银纳米立方体种子的紫外可见光吸收曲 线 ； 图 3 是实施例 1 第二步制得平均边长为 40 nm 银纳米立方。
13、体种子的透射电镜照片 ； 图4是实施例1第二步制得平均边长为40 nm 银纳米立方体种子的紫外可见光吸收曲 线 ； 图 5 是实施例 2 制得平均边长为 56 nm 银纳米立方体种子的透射电镜照片 ； 图 6 是实施例 2 制得平均边长为 56 nm 银纳米立方体种子的紫外可见光吸收曲线 ； 图 7 实施例 3 制得平均边长为 94 nm 银纳米立方体种子的透射电镜照片 ； 图 8 实施例 3 制得平均边长为 94 nm 银纳米立方体种子的紫外可见光吸收曲线 ； 图 9 实施例 4 制得平均边长为 148 nm 银纳米立方体种子的透射电镜照片 ； 图 10 实施例 4 制得平均边长为 148 。
14、nm 银纳米立方体种子的紫外可见光吸收曲线。 具体实施方式 0014 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 0015 实施例 1 ： 第一步 ： 将 5mL 乙二醇加入 50mL 的三口烧瓶中， 用油浴加热到 150 ， 并将温度恒定 在 150 ， 然后依次加入 0.06mL 3mM 硫氢化钠乙二醇溶液、 0.5mL 3mMHCl 乙二醇溶液、 1.25mL 20mg/mL PVP 乙二醇溶液和 0.4mL 200mM 三氟醋酸银乙二醇溶液。用紫外可见吸 收光谱监测反应进行的程度， 当紫外可见吸收峰出现在350 nm 和435 nm附近时， 将烧瓶取 出浸入冰水浴以终止反应。
15、， 用乙醇和水反复离心洗涤多次后， 将纳米种子分散在水中保存， 银种子的浓度为 91020个 /mL， 平均边长为 35 nm ； 第二步 ： 将 1.25mL 乙二醇加入 10mL 的烧杯中， 用油浴加热到 150 ， 然后加入 0.3mL 20mg/mL PVP 乙二醇溶液， 200L 第一步制备的平均边长为 35 nm 的银纳米立方体种子和 20L 200mM 硝酸银的乙二醇溶液， 反应进行 3 h 后将烧瓶取出浸入冰水浴来终止反应， 得 到平均边长为 40 nm 的银纳米立方体用乙醇和水反复洗涤多次后， 分散在水中保存。 说 明 书 CN 103658678 A 4 3/3 页 5 0。
16、016 实施例 2 ： 将 1.25mL 乙二醇加入 10mL 的烧杯中， 用油浴加热到 150 。然后加入 0.3 mL 20mg/ mL PVP 乙二醇溶液， 100L 实施例 1 第一步制备的平均边长为 35 nm 的银纳米立方体种子 和 100L 200mM 硝酸银的乙二醇溶液， 反应进行 3 h 后将烧瓶取出浸入冰水浴来终止反 应， 得到平均边长为 56 nm 的银纳米立方体用乙醇和水反复洗涤多次后， 分散在水中保存。 0017 实施例 3 ： 第一步 ： 将 5mL 乙二醇加入 50mL 的三口烧瓶中， 用油浴加热到 150 ， 并将温度恒定 在 150 。然后依次加入 0.06m。
17、L 3mM 硫化钾乙二醇溶液、 0.5mL 3 mM HCl 乙二醇溶液、 1.25mL 20mg/mL PVP 乙二醇溶液和 0.4mL 200mM 三氟醋酸银乙二醇溶液， 用紫外可见吸 收光谱监测反应进行的程度， 当紫外可见吸收峰出现在350 nm 和435 nm附近时， 将烧瓶取 出浸入冰水浴以终止反应， 用乙醇和水反复离心洗涤多次后， 将纳米种子分散在水中保存， 银种子的浓度为 91020个 /mL， 平均边长为 35 nm ； 第二步 ： 将 1.25mL 乙二醇加入 10mL 的烧杯中， 用油浴加热到 150 ， 然后加入 0.3mL 20 mg/mL PVP 乙二醇溶液， 200。
18、L 第一步制备的平均边长为 35nm 的银纳米立方体种子和 50 L 200mM三氟醋酸银的乙二醇溶液。 反应进行3 h后将烧瓶取出浸入冰水浴来终止反 应， 得到平均边长为 94 nm 的银纳米立方体用乙醇和水反复洗涤多次后， 分散在水中保存。 0018 实施例 4 ： 将1.25mL乙二醇加入10mL 的烧杯中， 用油浴加热到150 ， 然后加入0.3 mL 20 mg/ mL PVP 乙二醇溶液， 200L 实施例 3 第一步制备的平均边长为 35 nm 的银纳米立方体种子 和 20L 200mM 三氟醋酸银的乙二醇溶液， 反应进行 3 h 后将烧瓶取出浸入冰水浴来终止 反应， 得到平均边。
19、长为 148 nm 的银纳米立方体用乙醇和水反复洗涤多次后， 分散在水中保 存。 说 明 书 CN 103658678 A 5 1/6 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103658678 A 6 2/6 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103658678 A 7 3/6 页 8 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103658678 A 8 4/6 页 9 图 7 说 明 书 附 图 CN 103658678 A 9 5/6 页 10 图 8 说 明 书 附 图 CN 103658678 A 10 6/6 页 11 图 9 图 10 说 明 书 附 图 CN 103658678 A 11 。