此發(fā)明屬于金屬納米簇的制備，本發(fā)明涉及了簡單制備原子個數(shù)可控的金納米簇。

背景技術(shù)：
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金納米簇具有獨特的光學(xué)性質(zhì)以及催化前景而倍受關(guān)注。金納米粒子的尺寸大于2nm，粒子采取面心立方結(jié)構(gòu)(FCC)并且具有強的表面聲子震動性質(zhì)(SPR)。然而當金納米粒子的尺寸小于2nm，粒子的結(jié)構(gòu)采用非面心結(jié)構(gòu)，并且表面等離子共振性質(zhì)消失。此納米粒子展現(xiàn)了量子效應(yīng)和獨特化學(xué)和物理性質(zhì)，這種小尺寸納米粒子稱為納米簇。

金納米簇的量子效應(yīng)和粒子尺寸息息相關(guān)。因此，控制和合成具有精確原子個數(shù)的金納米簇為納米粒子的合成以及粒子性質(zhì)的研究提供了基礎(chǔ)。近幾年，在合成精確原子個數(shù)的金納米粒子方法取得了很大的進步。Jin組提出了“sizing focus”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(shù)的納米簇仍是一種挑戰(zhàn)。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(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于提供一種合成原子個數(shù)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(shù)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。

本發(fā)明的一種原子個數(shù)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(luò)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(yīng)進行1-4天。用大量的正己烷洗滌得到的產(chǎn)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(yīng)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(shù)。

與已報道金納米簇的制備方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下：

a)本發(fā)明可以控制配體的不同，制備原子個數(shù)可控的納米簇。

b)本發(fā)明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(chǎn)物的紫外可見吸收光譜圖和質(zhì)譜圖；

圖2，實例2中得到產(chǎn)物的紫外可見吸收光譜圖和質(zhì)譜圖；

圖3，實例3中得到產(chǎn)物的紫外可見吸收光譜圖和質(zhì)譜圖。

具體實施方式

以下結(jié)合實例對本發(fā)明做具體的說明：

實例1：Au₂₅納米簇的合成

步驟1：將60mg含磷配體的一價金絡(luò)合物【Au(Ⅰ)-PPyPh2】溶于15mL丙酮中攪拌10分鐘，最后將相對于金絡(luò)合物摩爾比為1:1的硼氫化鈉(硼氫化 鈉溶于乙醇中，質(zhì)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(chǎn)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(zhì)，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(yīng)進行1天。用正己烷洗滌得到的產(chǎn)物，得到沉淀物質(zhì)。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(zhì)，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(zhì)譜圖，其金原子個數(shù)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(luò)合物【Au(Ⅰ)-PPyPh2】溶于15mL丙酮中攪拌10分鐘，最后將相對于金絡(luò)合物摩爾比為1:1的硼氫化鈉(硼氫化鈉溶于乙醇中，其質(zhì)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(chǎn)物。用大量甲醇洗滌金納米簇初產(chǎn)物，最后用二氯甲烷萃取，離心去掉不溶于二氯甲烷的物質(zhì)，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(yīng)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(zhì)，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(zhì)譜圖，其金原子的個數(shù)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(luò)合物【Au(Ⅰ)-PPyPh2】溶于15mL丙酮中攪拌10分鐘，最后將相對于金絡(luò)合物摩爾比為1:1的硼氫化鈉(硼氫化鈉溶于乙醇中，其質(zhì)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(chǎn)物，最后用二氯甲烷萃取，離心去掉不溶于二氯甲烷的物質(zhì)，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(yīng)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(zhì)，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(zhì)譜圖。

文獻

1、Manzhou Zhu,Christine M.Aikens,Frederick J.Hollander,George C.Schatz.Rongchao Jin.Correlating the Crystal Structure of A Thiol-Protected Au₂₅ Cluster and Optical Properties.J.Am.Chem.Soc.,2008,130(18),5883–5885.

2、Chenjie Zeng,Huifeng Qian,Tao Li,Gao Li¹,Nathaniel L.Rosi,Bokwon Yoon,Robert N.Barnett,Robert L.Whetten,Uzi Landman,Rongchao Jin.Total Structure and ElectronicProperties of the Gold Nanocrystal Au36(SR)₂₄.Angewandte Chemie International Edition,2012,(51),13114-13118.