RU2566240C1 - Method of production of gold nanoparticles - Google Patents
Method of production of gold nanoparticles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566240C1 RU2566240C1 RU2014116819/02A RU2014116819A RU2566240C1 RU 2566240 C1 RU2566240 C1 RU 2566240C1 RU 2014116819/02 A RU2014116819/02 A RU 2014116819/02A RU 2014116819 A RU2014116819 A RU 2014116819A RU 2566240 C1 RU2566240 C1 RU 2566240C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- triton
- gold
- cyclohexane
- nps
- reducing agent
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения частиц благородных металлов, в частности золота нанометрового размера, которые находят применение в различных отраслях науки и техники.The invention relates to methods for producing particles of noble metals, in particular gold of nanometer size, which are used in various fields of science and technology.
Интерес к изучению наноразмерных частиц обусловлен возможностью их использования для создания новых перспективных материалов. При этом важнейшей задачей является синтез наночастиц металлов, в том числе золота, размером в несколько нанометров. Наиболее известный способ получения таких частиц основан на восстановлении золотохлористоводородной (III) кислоты (HAuCl4) до металлического золота с помощью химических восстановителей (гидразина, тетрагидробората натрия и др.). Первое описание синтеза стабильных коллоидов золота в разбавленных растворах таким методом было дано 150 лет назад в классической работе Фарадея (восстановление фосфором) [М. Faraday, Phil. Trans. 147 (1857) 159] и развито в работе [R. Zsigmondy, Annal. Chemie. 301 (1898) 29] (восстановление перекисью водорода и формальдегидом). Повышенная устойчивость таких систем обеспечивается введением в них стабилизирующих добавок, пассивирующих поверхность частиц и предотвращающих физический контакт между ними. В качестве последних могут применяться цитрат натрия [Frens G. // Nature Phys. Sci. 1973. V. 241. P. 20, L.A. Dykman, A.A. Lyakhov, V.A. Bogatyrev, S.Yu. Shchyogolev, Colloid. J. 60 (1998) 700], тиолы [M.M. Alvarez, J.T. Khoury, T.G. Schaaff, M.N. Shafigullin, I. Vezmar, R.L. Whetten, J. Phys. Chem. В 101 (1997) 3706; T.G. Schaaff, M.N. Shafigullin, J.T. Khoury, I. Vezmar, R.L. Whetten, W. Cullen, P.N. First, C. Gutierrez-Wing, J. Ascensio, M.J. Jose-Yacaman, J. Phys. Chem В 101 (1997) 7885.; K.V. Sarathy, G.U. Kulkarni, C.N.R. Rao, Chem. Commun. (1997) 537; A.C. Templeton, W.P. Wuelfing, R.W. Murray, Acc. Chem. Res. 33 (2000) 27; H.Q. Zhao,. L. Lin, J.R. Li, J.A. Tang, M.X. Duan, L. Jiang, J. Nanoparticle Res. 3 (2001) 3215], фосфины [D.H Rapoport, W. Vogel, H. Colfen, R. Schlogi, J. Phys. Chem. В 101 (1997) 4175], Тритон X-100 ([A. Pal, Talanta. 46 (1998) 583; K. Mallick, Z.L. Wang, T. Pal, J. Photochem. and Photobiol. A. Chem. 140 (2001) 75; A. Pal, J. Photochem. and Photobiol. A: Chem. 142 (2001) 59; Т.К. Sau, A. Pal, N.R. Jana, Z.L. Wang, T. Pal, J. Nanoparticle Res. 3 (2001) 257; A. Pal, J. Nanoparticle Res. 6 (2004) 27], дендримеры [M.R. Knecht, J.C. Garcia-Martinez, R.M. Crooks, Langmuir. 21 (2005) 11981; K. Esumi, T. Hosoya, A. Suzuki, K. Torigoe, Langmuir. 16 (2000) 2978], хитозан [H. Huang, Q. Yuan, X. Yang, J. Colloid Interface Sci. 282 (2005) 26], поливинилпирролидон [L.A. Dykman, A.A. Lyakhov, V.A. Bogatyrev, S.Yu. Shchyogolev, Colloid. J. 60 (1998) 700; A. Henglein, Langmuir. 15 (1999) 6738], полиэтиленгликоль [L. Longenberger, G. Mills, J. Phys. Chem. 99 (1995) 475] и другие соединения. Некоторые из этих веществ, например, цитрат натрия и Тритон Х-100, являются не только стабилизаторами размера частиц, но и обладают восстанавливающей способностью.The interest in the study of nanosized particles is due to the possibility of using them to create promising new materials. In this case, the most important task is the synthesis of metal nanoparticles, including gold, several nanometers in size. The most well-known method for producing such particles is based on the recovery of hydrochloric (III) acid (HAuCl 4 ) to metallic gold using chemical reducing agents (hydrazine, sodium tetrahydroborate, etc.). The first description of the synthesis of stable gold colloids in dilute solutions by this method was given 150 years ago in the classic work of Faraday (reduction with phosphorus) [M. Faraday, Phil. Trans. 147 (1857) 159] and is developed in [R. Zsigmondy, Annal. Chemie. 301 (1898) 29] (reduction with hydrogen peroxide and formaldehyde). The increased stability of such systems is ensured by the introduction of stabilizing additives in them, passivating the surface of the particles and preventing physical contact between them. As the latter, sodium citrate can be used [Frens G. // Nature Phys. Sci. 1973. V. 241. P. 20, LA Dykman, AA Lyakhov, VA Bogatyrev, S. Yu. Shchyogolev, Colloid. J. 60 (1998) 700], thiols [MM Alvarez, JT Khoury, TG Schaaff, MN Shafigullin, I. Vezmar, RL Whetten, J. Phys. Chem. B 101 (1997) 3706; TG Schaaff, MN Shafigullin, JT Khoury, I. Vezmar, RL Whetten, W. Cullen, PN First, C. Gutierrez-Wing, J. Ascensio, MJ Jose-Yacaman, J. Phys. Chem B 101 (1997) 7885 .; KV Sarathy, GU Kulkarni, CNR Rao, Chem. Commun. (1997) 537; AC Templeton, WP Wuelfing, RW Murray, Acc. Chem. Res. 33 (2000) 27; HQ Zhao ,. L. Lin, JR Li, JA Tang, MX Duan, L. Jiang, J. Nanoparticle Res. 3 (2001) 3215], phosphines [DH Rapoport, W. Vogel, H. Colfen, R. Schlogi, J. Phys. Chem. B 101 (1997) 4175], Triton X-100 ([A. Pal, Talanta. 46 (1998) 583; K. Mallick, ZL Wang, T. Pal, J. Photochem. And Photobiol. A. Chem. 140 ( 2001) 75; A. Pal, J. Photochem. And Photobiol. A: Chem. 142 (2001) 59; T.K. Sau, A. Pal, NR Jana, ZL Wang, T. Pal, J. Nanoparticle Res. 3 (2001) 257; A. Pal, J. Nanoparticle Res. 6 (2004) 27], dendrimers [MR Knecht, JC Garcia-Martinez, RM Crooks, Langmuir. 21 (2005) 11981; K. Esumi, T. Hosoya , A. Suzuki, K. Torigoe, Langmuir. 16 (2000) 2978], chitosan [H. Huang, Q. Yuan, X. Yang, J. Colloid Interface Sci. 282 (2005) 26], polyvinylpyrrolidone [LA Dykman, AA Lyakhov, VA Bogatyrev, S. Yu. Shchyogolev, Colloid. J. 60 (1998) 700; A. Henglein, Langmuir. 15 (1999) 6738], polyethylene glycol [L. Longenberger, G. Mills, J. Phys. Chem 99 (1995) 475] and other compounds, some of which are, for example, sodium citrate and Triton X-100, are not only particle size stabilizers, but also have a reducing ability.
НЧ золота можно получить не только химическим, но и радиационно-химическим или фотохимическим восстановлением золотохлористоводородной (III) кислоты в присутствий других веществ. Так при радиолизе водного раствора HAuCl4, содержащего поливиниловый спирт или поливинилпирролидон, наблюдается образование частиц диаметром 1,5-2,5 нм [A. Henglein, Langmuir. 15 (1999) 6738], а в присутствии дендримеров НЧ металла формируются под действием УФ-облучения [M.R. Knecht, J.C. Garcia-Martinez, R.M. Crooks, Langmuir. 21 (2005) 11981]. В работах [A. Pal, Talanta. 46 (1998) 583; K. Mallick, Z.L. Wang, T. Pal, J. Photochem. and Photobiol. A. Chem. 140 (2001) 75; A. Pal, J. Photochem. and Photobiol. A: Chem. 142 (2001) 59; Т.К. Sau, A. Pal, N.R. Jana, Z.L. Wang, T. Pal, J. Nanoparticle Res. 3 (2001) 257] показано, что восстановление HauCl4 в растворах Тритона Х-100 протекает фотохимическим путем. Хотя в [A. Pal, J. Nanoparticle Res. 6 (2004) 27] и рассматривается синтез НЧ золота в водном мицеллярном растворе Тритона Х-100 без дополнительного облучения, однако в этом случае в качестве восстанавливающего агента использовался гидрохлорид допамина, а молекулы ТХ-100 служили исключительно для стабилизации образующихся агрегатов металла.Gold NPs can be obtained not only by chemical, but also by radiation-chemical or photochemical reduction of gold-hydrochloric (III) acid in the presence of other substances. So, when radiolysis of an aqueous solution of HAuCl 4 containing polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone, the formation of particles with a diameter of 1.5-2.5 nm [A. Henglein, Langmuir. 15 (1999) 6738], and in the presence of dendrimers, metal NPs are formed under UV irradiation [MR Knecht, JC Garcia-Martinez, RM Crooks, Langmuir. 21 (2005) 11981]. In [A. Pal, Talanta. 46 (1998) 583; K. Mallick, ZL Wang, T. Pal, J. Photochem. and Photobiol. A. Chem. 140 (2001) 75; A. Pal, J. Photochem. and Photobiol. A: Chem. 142 (2001) 59; T.K. Sau, A. Pal, NR Jana, ZL Wang, T. Pal, J. Nanoparticle Res. 3 (2001) 257] it was shown that the reduction of HauCl 4 in solutions of Triton X-100 proceeds in a photochemical manner. Although in [A. Pal, J. Nanoparticle Res. 6 (2004) 27] and the synthesis of gold NPs in Triton X-100 aqueous micellar solution without additional irradiation is considered, however, in this case, dopamine hydrochloride was used as a reducing agent, and TX-100 molecules served solely to stabilize the formed metal aggregates.
Одним из перспективных способов получения нанодисперсного металла является его синтез в обратных мицеллах (ОМ). Размер НЧ металла, формирующихся в мицеллах, определяется диаметром водного пула, а сами частицы стабилизированы мицеллярными оболочками [B.D. Summ, N.I. Ivanova, Vestn. Mosk. Univ. Ser. 2. Khim. 42 (2001) 300]. Однако средний размер Au-НЧ, синтезированных в ОМ на основе цетилтриметиламина бромистого (ЦТАБ) [P. Barnickel, A. Wokaun, Mol. Phys. 69 (1990) 1; J. Lin, W. Zhou, C.J. O'Connor, Mater..Lett. 49 (2001) 282] или натриевой соли бис-(2-этилгексил) сульфосукцината (АОТ) [F. Aliotta.. V. Arcoleo, S. Buccoleri, G. La Manna, V. Turco Liveri, Therm. Acta. 265 (1995) 15.One of the promising methods for producing nanodispersed metal is its synthesis in reverse micelles (OM). The size of metal NPs formed in micelles is determined by the diameter of the water pool, and the particles themselves are stabilized by micellar shells [B.D. Summ, N.I. Ivanova, Vestn. Mosk. Univ. Ser. 2. Khim. 42 (2001) 300]. However, the average size of Au NPs synthesized in OM based on cetyltrimethylamine bromide (CTAB) [P. Barnickel, A. Wokaun, Mol. Phys. 69 (1990) 1; J. Lin, W. Zhou, C.J. O'Connor, Mater..Lett. 49 (2001) 282] or the sodium salt of bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate (AOT) [F. Aliotta .. V. Arcoleo, S. Buccoleri, G. La Manna, V. Turco Liveri, Therm. Acta. 265 (1995) 15.
Спирин М.Г., Бричкин С.Б., Разумов В.Ф. // Коллоидный журнал. 2005. Т.67. №4. С.534-540; А.Р. Herrera, О. Resto, J.G. Briano, С. Rinaldi, Nanotechnology. 16 (2005) S618], часто оказывается значительно больше диаметра пула мицеллы. Поэтому для получения ультрадисперсных частиц с узким распределением по размеру необходимы дополнительные меры. Например, в работе [J. Lin, W. Zhou, C.J. O′Connor, Mater. Lett. 49 (2001) 282] в раствор ОМ добавляли додекантиол, что приводило к образованию устойчивых НЧ золота размером около 5 нм.Spirin M.G., Brichkin S.B., Razumov V.F. // Colloidal journal. 2005.V. 67. Number 4. S.534-540; A.R. Herrera, O. Resto, J.G. Briano, C. Rinaldi, Nanotechnology. 16 (2005) S618], often being significantly larger than the diameter of the micelle pool. Therefore, additional measures are needed to obtain ultrafine particles with a narrow size distribution. For example, in [J. Lin, W. Zhou, C.J. O′Connor, Mater. Lett. 49 (2001) 282] dodecantiol was added to the OM solution, which led to the formation of stable gold NPs with a size of about 5 nm.
В решении [Спирин М.Г., Бричкин С.Б., Разумов В.Ф. // Коллоидный журнал. 2005. Т.67. №4. С. 534-540], предлагаемом в качестве прототипа, было показано, что одной из возможных причин невысокой устойчивости НЧ золота в ОМ на основе АОТ является их разрушение за счет окисления. Стабильность такого мицеллярного раствора существенно повышалась при введении специальных добавок, пассивирующих поверхность НЧ, или после удаления кислорода из исходных растворов. Это достигалось предварительным пропусканием инертного газа (аргона) через ОМ в течение 5 мин перед синтезом наночастиц. При этом происходит заметное увеличение оптической плотности плазмонной полосы золота. Однако в мицеллах присутствовал довольно широкий набор частиц, средний размер которых составлял 30-40 нм, что на порядок больше диаметра водных пулов ОМ, в которых они были синтезированы. Использование различных восстановителей, таких как гидрохинон, H2O2, сульфат гидразина, не приводили к заметному уменьшению среднего размера НЧ. Поэтому авторы использовали ОМ на основе Тритон Х-100 (октилфениловый эфир полиэтиленоксида с n=9-10). При использовании циклогексана в качестве дисперсионной среды молекулы ТХ-100 могут формировать ОМ без участия со-ПАВ [Zhu D.-M., Feng K.-I., Schelly Z.A. // J. Phys. Chem. 1992. V. 96. P. 2382]. Такие мицеллярные растворы существуют в очень узком диапазоне W ([Н2О]/[ПАВ]), а присутствие в их водных пулах гидрофильных добавок способствует его сокращению. Фактически, ОМ при W≤1, нагруженные реагентами, при комнатной температуре устойчивы в течение нескольких часов. Однако именно в таких ОМ оказалось возможным осуществить синтез устойчивых НЧ золота размером в 5 нм при использовании сульфита натрия в качестве восстановителя. Размер наночастиц золота, синтезированных в ОМ ТХ-100 в присутствии сульфита натрия, оказался значительно меньше, чем частиц, полученных в АОТ-микроэмульсиях. Было показано, что это обусловлено тем, что Au-НЧ формируются не в водном пуле, а в мицеллярной оболочке, где они стабилизируются оксиэтильными группами молекул ТХ-100.In the decision [Spirin MG, Brichkin SB, Razumov V.F. // Colloidal journal. 2005.V. 67. Number 4. S. 534-540], proposed as a prototype, it was shown that one of the possible reasons for the low stability of gold NPs in OM based on AOT is their destruction due to oxidation. The stability of such a micellar solution was significantly increased with the introduction of special additives passivating the surface of the NPs or after the removal of oxygen from the initial solutions. This was achieved by preliminary passing an inert gas (argon) through OM for 5 min before the synthesis of nanoparticles. In this case, a noticeable increase in the optical density of the plasmon band of gold occurs. However, a rather wide range of particles was present in the micelles, the average size of which was 30–40 nm, which is an order of magnitude larger than the diameter of the OM water pools in which they were synthesized. The use of various reducing agents, such as hydroquinone, H 2 O 2 , hydrazine sulfate, did not lead to a noticeable decrease in the average size of NPs. Therefore, the authors used OM based on Triton X-100 (octylene phenyl ether of polyethylene oxide with n = 9-10). When cyclohexane is used as a dispersion medium, TX-100 molecules can form OM without the participation of co-surfactants [Zhu D.-M., Feng K.-I., Schelly ZA // J. Phys. Chem. 1992. V. 96. P. 2382]. Such micellar solutions exist in a very narrow range of W ([H 2 O] / [surfactant]), and the presence of hydrophilic additives in their water pools contributes to its reduction. In fact, OM at W≤1, loaded with reagents, at room temperature are stable for several hours. However, it was in such OMs that it was possible to synthesize stable gold NPs of 5 nm in size using sodium sulfite as a reducing agent. The size of gold nanoparticles synthesized in OM TX-100 in the presence of sodium sulfite turned out to be significantly smaller than the particles obtained in AOT microemulsions. It was shown that this is due to the fact that Au NPs are formed not in the water pool, but in the micellar shell, where they are stabilized by the hydroxyethyl groups of TX-100 molecules.
Было также показано, что изменяя концентрацию HAuCl4, можно управлять размером частиц. С увеличением концентрации аурата образуются частицы большего размера. Дальнейшая оптимизация процесса позволила установить, что с увеличением соотношения [HAuCl4]/[Na2SO3] в спектрах поглощения наряду с плазмонной полосой металлических частиц с размером 2-4 нм (в области 520 нм) [Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986] наблюдается полоса 420 нм (фиг. 1 - Спектры поглощения Au-НЧ в ОМ на основе ТХ-100, полученных в присутствии Na2SO3 через: 1-2 мин, 2-5 мин, 3-60 мин, 4-10 ч), принадлежащая неметаллическим кластерам золота [Mosseri S., Henglein A., Janata Е. // J. Phys. Chem. 1989. V. 93. №18. P. 6791]. Наличие таких кластеров, значительно ухудшает общее распределение частиц по размерам и, конечно, является существенным недостатком, ограничивающим возможности метода в получении высокооднородных наночастиц различного заданного размера.It has also been shown that by varying the concentration of HAuCl 4 , particle size can be controlled. With an increase in the concentration of aurate, larger particles are formed. Further optimization of the process made it possible to establish that with an increase in the [HAuCl 4 ] / [Na 2 SO 3 ] ratio in the absorption spectra, along with a plasmon band of metal particles with a size of 2-4 nm (in the region of 520 nm) [K. Boren, D. Hafmen Absorption and scattering of light by small particles. M .: Mir, 1986] a band of 420 nm is observed (Fig. 1 - Absorption Spectra of Au-NPs in OM based on TX-100 obtained in the presence of Na 2 SO 3 after: 1-2 min, 2-5 min, 3- 60 min, 4-10 h) belonging to non-metallic gold clusters [Mosseri S., Henglein A., Janata E. // J. Phys. Chem. 1989. V. 93. No. 18. P. 6791]. The presence of such clusters significantly worsens the overall particle size distribution and, of course, is a significant drawback that limits the method's ability to produce highly homogeneous nanoparticles of various given sizes.
Задачей предлагаемого изобретения является синтез высокооднородных наночастиц благородных металлов, в частности золота.The task of the invention is the synthesis of highly homogeneous nanoparticles of noble metals, in particular gold.
Поставленная задача решается способом получения наночастиц золота, включающим взаимодействие микроэмульсии водного раствора соли золота в циклогексане, стабилизированной Тритоном Х-100 или Тритоном Х-114 с микроэмульсией водного раствора восстановителя в циклогексане, стабилизированной Тритоном Х-100 или Тритоном Х-1114 с последующим выдерживанием в течение заданного времени при комнатной температуре на воздухе, в котором в качестве восстановителя берут гидросульфит щелочного металла, а процесс ведут при концентрации Тритона Х-100 или Тритона Х-114 в диапазоне 0,60-2,3 М. В предложенном способе синтеза Au-НЧ в ОМ на основе Тритона Х-100 в отличие от способа, описанного в прототипе, в качестве восстановителя золота из раствора HAuCl4 берут гидросульфит натрия (NaHSO3). Это позволяет исключить образование неметаллических кластеров золота и, таким образом, улучшить однородность получаемых наночастиц по размерам. Из фиг. 2 следует, что в предлагаемом способе синтеза получают металлические Au-НЧ с размером в диапазоне 2-4 нм (поглощение в области 500-520 нм) в зависимости от времени синтеза. При использовании NaHSO3 в качестве восстановителя никаких полос в области 400 нм, принадлежащих неметаллическим кластерам золота, не наблюдается. Небольшая ширина полосы в области 500-520 нм свидетельствует об узком распределении частиц по размеру. Рабочую концентрацию Тритона Х-100 можно варьировать в диапазоне от 0,6 до 2,3М.The problem is solved by the method of producing gold nanoparticles, including the interaction of a microemulsion of an aqueous solution of a gold salt in cyclohexane stabilized with Triton X-100 or Triton X-114 with a microemulsion of an aqueous solution of a reducing agent in cyclohexane stabilized with Triton X-100 or Triton X-1114 with subsequent exposure to for a specified time at room temperature in air, in which alkali metal hydrosulfite is taken as a reducing agent, and the process is conducted at a concentration of Triton X-100 or Trit it is X-114 in the range of 0.60-2.3 M. In the proposed method for the synthesis of Au-NPs in OM based on Triton X-100, in contrast to the method described in the prototype, sodium hydrosulfite is taken as a gold reducing agent from HAuCl 4 solution (NaHSO 3 ). This makes it possible to exclude the formation of non-metallic gold clusters and, thus, improve the uniformity of the resulting nanoparticles in size. From FIG. 2 it follows that in the proposed synthesis method, metal Au-NPs are obtained with a size in the range of 2-4 nm (absorption in the region of 500-520 nm) depending on the synthesis time. When using NaHSO 3 as a reducing agent, no bands in the region of 400 nm belonging to non-metallic gold clusters are observed. A small bandwidth in the region of 500-520 nm indicates a narrow particle size distribution. The working concentration of Triton X-100 can vary in the range from 0.6 to 2.3M.
Сущность изобретения характеризуется следующими примерами.The invention is characterized by the following examples.
Пример 1. Для получения однородных Au-НЧ со средним диаметром в диапазоне 2-4 нм в растворе ОМ на основе Тритона Х-100 использовались два мицеллярных раствора:Example 1. To obtain homogeneous Au-NPs with an average diameter in the range of 2-4 nm in an OM solution based on Triton X-100, two micellar solutions were used:
Раствор I: 0,012 мл водного раствора HAuCl4 (0,02М) смешивали с 2 мл раствора Тритона Х-100 в циклогексане (0,68М). Смесь обрабатывали в ультразвуковой ванне УЗВ-3/100 в течение 3 мин с частотой модуляции 30 кГц.Solution I: 0.012 ml of an aqueous solution of HAuCl 4 (0.02 M) was mixed with 2 ml of a solution of Triton X-100 in cyclohexane (0.68 M). The mixture was processed in an ultrasonic bath UZV-3/100 for 3 min with a modulation frequency of 30 kHz.
Раствор II: 0,012 мл водного раствора NaHSO3 (0,24М) смешивали с 2 мл раствора Тритона Х-100 в циклогексане (0,68М). Смесь обрабатывали в ультразвуковой ванне УЗВ-3/100 в течение 3 мин с частотой модуляции 30 кГц.Solution II: 0.012 ml of an aqueous solution of NaHSO 3 (0.24 M) was mixed with 2 ml of a solution of Triton X-100 in cyclohexane (0.68 M). The mixture was processed in an ultrasonic bath UZV-3/100 for 3 min with a modulation frequency of 30 kHz.
Готовые мицеллярные растворы I и II смешивали при комнатной температуре на воздухе. Формирование Au-НЧ регистрировали по спектрам поглощения. На фиг. 2 представлены спектры поглощения Au-НЧ, полученных в ОМ на основе ТХ-100 в присутствии NaHSO3, через различные промежутки времени после смешения компонентов (1-2 мин, 2-5 мин, 3-60 мин, 4-10 ч).Ready micellar solutions I and II were mixed at room temperature in air. The formation of Au NPs was recorded by absorption spectra. In FIG. Figure 2 shows the absorption spectra of Au-NPs obtained in OM based on TX-100 in the presence of NaHSO 3 , at various time intervals after mixing of the components (1-2 min, 2-5 min, 3-60 min, 4-10 h).
Пример 2. Для получения однородных Au-НЧ со средним диаметром в диапазоне 2-4 нм в растворе ОМ на основе Тритона Х-114 (октилфениловый эфир полиэтиленоксидас n=7-8) использовались два мицеллярных раствора. Example 2. To obtain homogeneous Au-NPs with an average diameter in the range of 2-4 nm in an OM solution based on Triton X-114 (octylene phenyl ether of polyethylene oxide n = 7-8), two micellar solutions were used.
Раствор I: 0,012 мл водного раствора HAuCl4 (0,02М) смешивали с 2 мл раствора Тритона Х-114 (1,9М) в циклогексане. Смесь обрабатывали в ультразвуковой ванне УЗВ-3/100 в течение 3 мин с частотой модуляции 30 кГц.Solution I: 0.012 ml of an aqueous solution of HAuCl 4 (0.02 M) was mixed with 2 ml of a solution of Triton X-114 (1.9 M) in cyclohexane. The mixture was processed in an ultrasonic bath UZV-3/100 for 3 min with a modulation frequency of 30 kHz.
Раствор II: 0,012 мл водного раствора NaHSO3 (0,24М) смешивали с 2 мл раствора Тритона Х-114 (1,9М) в циклогексане. Смесь обрабатывали в ультразвуковой ванне УЗВ-3/100 в течение 3 мин с частотой модуляции 30 кГц.Solution II: 0.012 ml of an aqueous solution of NaHSO 3 (0.24 M) was mixed with 2 ml of a solution of Triton X-114 (1.9 M) in cyclohexane. The mixture was processed in an ultrasonic bath UZV-3/100 for 3 min with a modulation frequency of 30 kHz.
Готовые мицеллярные растворы I и II смешивали при комнатной температуре на воздухе. В данном случае в присутствии NaHSO3 (в отличие от Na2SO3) в спектрах поглощения также наблюдалась только плазмонная полоса в области 500-520 нм, характерная для частиц с размерами 2-4 нм, и отсутствовали какие-либо полосы в области 400 нм, принадлежащие неметаллическим кластерам золота.Ready micellar solutions I and II were mixed at room temperature in air. In this case, in the presence of NaHSO 3 (in contrast to Na 2 SO 3 ), only the plasmon band in the region of 500–520 nm, characteristic of particles with sizes of 2–4 nm, was also observed in the absorption spectra, and there were no bands in the region of 400 nm belonging to non-metallic clusters of gold.
Таким образом, предложен новый способ синтеза высокооднородных наночастиц золота (Au-НЧ) в растворах обратных мицелл состава Тритон Х-100 (или Тритон Х-114)/вода/циклогексан с использованием гидросульфита натрия (NaHSO3) в качестве восстановителя золото-хлористовородной кислоты. Способ отличается тем, что в результате использования гидросульфита натрия вместо сульфита натрия (Na2SO3) образуются однородные по размерам металлические Au-НЧ без примеси неметаллических кластеров золота, имеющих заметно меньшие размеры.Thus, a new method is proposed for the synthesis of highly homogeneous gold nanoparticles (Au-NPs) in solutions of reverse micelles of the composition Triton X-100 (or Triton X-114) / water / cyclohexane using sodium hydrosulfite (NaHSO 3 ) as a gold-hydrochloric acid reducing agent . The method is characterized in that as a result of using sodium hydrosulfite instead of sodium sulfite (Na 2 SO 3 ), metallic Au-NPs of uniform size are formed without admixture of non-metallic gold clusters having significantly smaller sizes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014116819/02A RU2566240C1 (en) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | Method of production of gold nanoparticles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014116819/02A RU2566240C1 (en) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | Method of production of gold nanoparticles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2566240C1 true RU2566240C1 (en) | 2015-10-20 |
Family
ID=54327671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014116819/02A RU2566240C1 (en) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | Method of production of gold nanoparticles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2566240C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107350484A (en) * | 2017-07-29 | 2017-11-17 | 深圳孔雀科技开发有限公司 | A kind of preparation method of thorniness gold nano grain |
| RU2749959C1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-06-21 | Акционерное общество "Приокский завод цветных металлов" | Method for obtaining gold in the form of powder |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4615736A (en) * | 1985-05-01 | 1986-10-07 | Allied Corporation | Preparation of metal powders |
| GB2236117A (en) * | 1989-09-20 | 1991-03-27 | Shell Int Research | Process for preparing silver powder |
| US5759230A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nanostructured metallic powders and films via an alcoholic solvent process |
| RU2147487C1 (en) * | 1999-07-01 | 2000-04-20 | Егорова Елена Михайловна | Method for making metallic particles with nanostructure |
| JP4096061B2 (en) * | 2004-03-31 | 2008-06-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Method for producing metal nanoparticles using microemulsion in supercritical carbon dioxide |
| RU2358042C2 (en) * | 2006-03-23 | 2009-06-10 | Институт биоколлоидной химии (ИБКХ) им. Ф.Д. Овчаренко Национальной академии наук Украины | Method for growing noble metal monocrystals or its nano- and/or microsalt |
| RU2424339C1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет | Procedure for production of nano particles of gold from iron ore stock |
-
2014
- 2014-04-25 RU RU2014116819/02A patent/RU2566240C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4615736A (en) * | 1985-05-01 | 1986-10-07 | Allied Corporation | Preparation of metal powders |
| GB2236117A (en) * | 1989-09-20 | 1991-03-27 | Shell Int Research | Process for preparing silver powder |
| US5759230A (en) * | 1995-11-30 | 1998-06-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nanostructured metallic powders and films via an alcoholic solvent process |
| RU2147487C1 (en) * | 1999-07-01 | 2000-04-20 | Егорова Елена Михайловна | Method for making metallic particles with nanostructure |
| JP4096061B2 (en) * | 2004-03-31 | 2008-06-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Method for producing metal nanoparticles using microemulsion in supercritical carbon dioxide |
| RU2358042C2 (en) * | 2006-03-23 | 2009-06-10 | Институт биоколлоидной химии (ИБКХ) им. Ф.Д. Овчаренко Национальной академии наук Украины | Method for growing noble metal monocrystals or its nano- and/or microsalt |
| RU2424339C1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет | Procedure for production of nano particles of gold from iron ore stock |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| СПИРИН М.Г. и др. Коллоидный журнал 2005, т.67, N4, с.534-540. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107350484A (en) * | 2017-07-29 | 2017-11-17 | 深圳孔雀科技开发有限公司 | A kind of preparation method of thorniness gold nano grain |
| CN107350484B (en) * | 2017-07-29 | 2022-07-01 | 深圳孔雀科技开发有限公司 | Preparation method of thorny gold nanoparticles |
| RU2749959C1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-06-21 | Акционерное общество "Приокский завод цветных металлов" | Method for obtaining gold in the form of powder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Uson et al. | Continuous microfluidic synthesis and functionalization of gold nanorods | |
| Niu et al. | One-step seed-mediated growth of 30–150 nm quasispherical gold nanoparticles with 2-mercaptosuccinic acid as a new reducing agent | |
| RU2430169C2 (en) | Manufacturing method of nanometre, monodisperse and stable metallic silver and products obtained from it | |
| Bhui et al. | Synthesis and UV–vis spectroscopic study of silver nanoparticles in aqueous SDS solution | |
| Zhang et al. | Synthesis of silver nanoparticles—effects of concerned parameters in water/oil microemulsion | |
| Singha et al. | A facile synthesis of high optical quality silver nanoparticles by ascorbic acid reduction in reverse micelles at room temperature | |
| US20230172975A1 (en) | Gold-Platinum Based Bi-Metallic Nanocrystal Suspensions, Electrochemical Manufacturing Processes Therefor and Uses for the Same | |
| Lu et al. | Tris base assisted synthesis of monodispersed citrate-capped gold nanospheres with tunable size | |
| EP1765537A2 (en) | Methods of making metal nanoprisms having a predetermined thickness | |
| Tyagi et al. | pH-dependent synthesis of stabilized gold nanoparticles using ascorbic acid | |
| RU2566240C1 (en) | Method of production of gold nanoparticles | |
| WO2007149387A2 (en) | Ph-controlled photosynthesis of silver nanoprisms | |
| Wang et al. | Synthesis of stable Au–SiO2 composite nanospheres with good catalytic activity and SERS effect | |
| KR101233447B1 (en) | A method for preparing silver nanoparticles using ionic liquid | |
| KR101400005B1 (en) | Noble Metal Nanoparticles with High Surface Area and Synthetic Method thereof | |
| Piñeiro et al. | Large stability and high catalytic activities of sub-nm metal (0) clusters: Implications into the nucleation and growth theory | |
| Zhang et al. | Surfactant-directed synthesis of silver nanorods and characteristic spectral changes occurred by their morphology evolution | |
| Tan et al. | Branched Ag nanoplates: synthesis dictated by suppressing surface diffusion and catalytic activity for nitrophenol reduction | |
| CN113118432A (en) | Noble metal nano particle and preparation method and application thereof | |
| Hong et al. | Observation of a quadrupole surface plasmon mode for Au nanorods: effects of surface roughness and crystal facets | |
| US20140234220A1 (en) | Method and composition for dispersions of gold nanoparticles | |
| JP2008255377A (en) | Method for producing silver particulate | |
| KR20090077530A (en) | Method of synthesizing gold nanoparticles shape-controlled | |
| KR101409395B1 (en) | Method for the preparation of porous metallic nano-structures having hexagonal nut shape | |
| Kaur et al. | Effect of colloidal medium on the shelf-life and stability of gold nanorods prepared by seed-mediated synthesis |