專利名稱：高活性、長(zhǎng)壽命正電性膠態(tài)納米銀電解制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解法制備高活性、長(zhǎng)壽命正電性膠態(tài)納米銀及使用方法, 屬于納米技術(shù)，金屬膠態(tài)納米顆粒制備及應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
膠態(tài)納米銀被廣泛用于表面增強(qiáng)光譜研究，公安刑偵與法醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)藥 學(xué)等方面。傳統(tǒng)的銀膠體有幾種制備方法，最常用的是化學(xué)還原法，即由檸檬 酸三鈉還原制備的表面帶正電的膠態(tài)納米銀(也稱灰銀膠)；以硼氫化鉀還原硝 酸銀制備膠態(tài)納米銀(也稱黃銀膠)。最近人們也采用脈沖激光照射金屬(金、 銀、銅等)產(chǎn)生納米金屬顆粒，并分散到水溶液中獲得銀膠的方法。這些方法 制備的銀膠中銀的顆粒尺寸從數(shù)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于表面增強(qiáng)光譜研究。然而傳統(tǒng) 方法制備的銀膠很不穩(wěn)定。在室溫環(huán)境下儲(chǔ)存， 一般僅穩(wěn)定2周到2個(gè)月左右， 便發(fā)生團(tuán)聚，沉淀下來。而且在此期間膠體的許多性質(zhì)都在變化之中，這給使 用帶來極大的不方便，也往往對(duì)使用效果產(chǎn)生不確定性。如表面增強(qiáng)拉曼光譜 的重復(fù)性、可靠性，公安刑偵與法醫(yī)學(xué)檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性，可靠性。本發(fā)明的 目的在于發(fā)明一種新型膠態(tài)納米銀的制備及使用方法，使用此方法制備的膠態(tài) 納米銀能在室溫環(huán)境下避光保存一年半以上，仍然不團(tuán)聚，不沉淀，并有較強(qiáng) 的表面增強(qiáng)光譜效應(yīng)。同時(shí)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(tài)納米銀。在膠態(tài)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(duì)某些測(cè)定分子無影響，但對(duì)另外一些分子有影響(增強(qiáng)效應(yīng)、 或測(cè)定分子的拉曼峰消失)，這樣，就可以選擇不同電解液制備不同顆粒大小、帶離子電荷與成份不同的膠態(tài)納米銀。如以檸檬酸三鈉為電解液的膠態(tài)納米銀 中不含硝酸根離子，這樣， 一些與硝酸根離子有競(jìng)爭(zhēng)性吸附的分子就不會(huì)受影 響；而以硝酸銀和聚乙烯醇配制的電解液制備的納米銀中不含檸檬酸根，可避 免檸檬酸根拉曼峰對(duì)測(cè)定某些分子拉曼峰的影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種高活 性、長(zhǎng)壽命正電性膠態(tài)納米銀電解制備方法。本發(fā)明方法制得的正電性膠態(tài)納 米銀具有穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性好、保存時(shí)間長(zhǎng)、并有較強(qiáng)的表面增強(qiáng)光譜效應(yīng)的 顯著優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明制備方法為以直徑為4 6毫米，長(zhǎng)為90 110毫米的兩根銀棒為 正負(fù)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;制備時(shí)插入兩根直徑為4 6毫米，長(zhǎng)為90 110毫米的銀棒為正負(fù)電極， 控制電壓為6 9V，電解50 60分鐘，即可制得高活性、長(zhǎng)壽命正電性膠態(tài)納 米銀于電解溶液中。制備時(shí)實(shí)驗(yàn)用水為普通蒸餾水，通過改變電解時(shí)間和控制電壓可獲得不同 粒徑的、均勻性優(yōu)良的能長(zhǎng)期保存(一年以上)的膠態(tài)納米銀。電解時(shí)間長(zhǎng)，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(fā)明制備條件簡(jiǎn)單， 普通實(shí)驗(yàn)室均可制備。制作成本低，不需要昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。制備好的正電性 納米銀經(jīng)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納米范圍內(nèi)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(gè)月左右后要分裝到經(jīng)多次清洗的棕色玻璃瓶(不得使用含熒光劑的清洗 劑清洗)之中密閉保存。分裝后的正電性膠態(tài)納米銀靜置于避光，防震搖的環(huán)境 中。下面結(jié)合附圖
及實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一 以直徑為4毫米，長(zhǎng)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；制備時(shí)插入兩 根銀棒為電極，控制電壓為6V，電解50分鐘，即制得高活性、長(zhǎng)壽命正電性 膠態(tài)納米銀于電解液中。實(shí)施例二以直徑為6毫米，長(zhǎng)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；制備時(shí)插入 兩根銀棒為電極，控制電壓為7V，電解60分鐘，即制得高活性、長(zhǎng)壽命正電 性膠態(tài)納米銀于電解液中。實(shí)施例三以直徑為6毫米，長(zhǎng)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;制備時(shí)插入兩根 銀棒為電極，控制電壓為7V，電解55分鐘，即制得高活性、長(zhǎng)壽命正電性膠 態(tài)納米銀于電解液中。該正電性膠態(tài)納米銀于2005年8月制備，分裝入帶橡膠塞的棕色玻璃瓶 中，用黑塑料袋包裹后，放置于實(shí)驗(yàn)室室溫保存(氣溫約5 30QC),于2007 年5月，用其研究表面增強(qiáng)拉曼散射，與一年前相比，仍保持較好的活性，對(duì) 同一分子的拉曼峰(如亞甲蘭、對(duì)品紅)具有良好的重現(xiàn)性。說明在室溫避光， 防震搖的環(huán)境中能保持其拉曼活性在一年半以上。本發(fā)明是一種長(zhǎng)壽命、高活性的正電性膠態(tài)納米銀，屬納米技術(shù)、金屬納米顆粒膠體制備領(lǐng)域，制備的膠體在常溫下避光保存一個(gè)月后，分裝在經(jīng)過數(shù) 次清洗(不能使用含熒光劑的洗凈劑)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(huán)境中。其特點(diǎn)還在于經(jīng)過上述工藝處理的膠態(tài)納米銀，可以在室溫環(huán)境下(5 30°C)靜置保存一年半以上，而不團(tuán)聚、不沉淀，仍然 保持較好的增強(qiáng)拉曼增強(qiáng)劑的效果，對(duì)同一分子的拉曼峰具有良好的重現(xiàn)性。其特點(diǎn)三是根據(jù)需要，通過改變電解液組成及電解時(shí)間，可以獲得溶液中含不同離子的、粒徑不同的膠態(tài)納米銀。該法制備的膠態(tài)納米銀顆粒呈圓球形或 橢球形，表面經(jīng)電泳實(shí)驗(yàn)證實(shí)表面帶正電荷。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于表面增強(qiáng) 拉曼散射研究，和對(duì)毒品、藥品、染料分子、及農(nóng)藥的鑒定。
權(quán)利要求
1、高活性、長(zhǎng)壽命正電性膠態(tài)納米銀電解制備方法，其特征是以直徑為4～6毫米，長(zhǎng)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；制備時(shí)插入兩根直徑為4～6毫米，長(zhǎng)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(zhǎng)壽命正電性膠態(tài)納米銀電解制備方法，本發(fā)明以直徑為4～6毫米，長(zhǎng)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；制備時(shí)插入兩根直徑為4～5毫米，長(zhǎng)為90～110毫米的銀棒為電極，控制電壓為6～9V，電解50～60分鐘，即制得正電性膠態(tài)納米銀；本發(fā)明具有穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性好、保存時(shí)間長(zhǎng)、并有較強(qiáng)的表面增強(qiáng)光譜效應(yīng)的顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C25C5/02GK101225533SQ20071006628
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月17日
發(fā)明者司民真, 武榮國(guó) 申請(qǐng)人:楚雄師范學(xué)院