一種以醋酸蘭瑞肽為模板制備星狀鈀納米粒子的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種納米材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]納米材料在光學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、和化學(xué)等方面表現(xiàn)出異于常規(guī)塊體材料的特殊性質(zhì)，由于結(jié)構(gòu)和尺寸是影響納米材料性能的關(guān)鍵因素，所以對(duì)納米材料形貌和尺寸的可控合成是其應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。
[0003]與其他制備納米材料的方法相比，模板法在控制納米材料形貌和尺寸方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，近年來成為了納米材料合成領(lǐng)域研宄的熱點(diǎn)，選用恰當(dāng)?shù)哪０蹇煽刂撇煌蚊埠统叽绲募{米材料的合成。在自然界中，許多天然生物質(zhì)都含有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的無機(jī)、有機(jī)納米材料，這些生物納米材料具有幾何尺寸高度均一、結(jié)構(gòu)多樣性的特點(diǎn)，某些生物大分子還能夠通過自組裝，形成超分子結(jié)構(gòu)。此外，天然生物質(zhì)含有多種活性官能團(tuán)，其化學(xué)反應(yīng)活性較高，能與多種金屬離子發(fā)生配位反應(yīng)。因此，天然生物質(zhì)是制備結(jié)構(gòu)復(fù)雜且粒徑分布均勻的納米材料的理想模板。
[0004]鈀作為一種重要的鉑族元素一直吸引著人們的廣泛興趣，鈀被廣泛用作催化劑，其在催化方面的應(yīng)用與其顯著的吸氫能力密切相關(guān)。近十幾年來，為進(jìn)一步提高其催化活性，人們致力于鈀納米結(jié)構(gòu)的尺寸和形貌控制研宄，利用表面活性劑、高分子化合物等作為穩(wěn)定劑制備得到了各種不同形貌的鈀納米顆粒，但是，所得到的鈀納米顆粒形貌不均一，大小不均勻，常常是多種形貌的混合物，在制備過程中常需要高溫高壓和特殊的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種制備條件溫和、操作容易、形態(tài)可控、反應(yīng)過程易于控制的利用醋酸蘭瑞肽為模板制備星狀鈀納米粒子的方法。合成中首先利用酸溶液對(duì)醋酸蘭瑞肽進(jìn)行處理，使其發(fā)生空間構(gòu)象改變，并在表面帶上大量的正電荷，通過靜電吸附作用特異性結(jié)合鈀離子；最后用還原劑硼氫化鈉(NaBH4)進(jìn)行還原得到特定形貌、特定尺寸、粒徑均勻的星狀鈀納米材料。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007](I)按每毫升pH = 2?4的鹽酸溶液中加入0.5?1.0mg醋酸蘭瑞肽的比例，配制醋酸蘭瑞肽溶液。
[0008](2)將上述醋酸蘭瑞肽溶液超聲處理30s，超聲頻率為60Hz，再置于40?60°C金屬浴中30min ；
[0009](3)按醋酸蘭瑞肽:二氯化鈀溶液的摩爾比為1:4?7的比例，向上述步驟(2)的醋酸蘭瑞肽溶液中加入二氯化鈀溶液，混合均勻，將其放入水浴恒溫振蕩器中，150?200rpm，23°C孵育 12 ?18h ；
[0010](4)向步驟(3)中孵育好的溶液中加入與二氯化鈀溶液摩爾比為1:1?2的還原劑硼氫化鈉(NaBH4)，滴速控制在1-2滴/分鐘，每滴20 μ L，反應(yīng)溫度在22?25°C左右，反應(yīng)時(shí)間為40?60min，使溶液從棕黃色慢慢變?yōu)楹谏纯?，從而得到分散性良好的星狀鈀納米粒子。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本發(fā)明采用醋酸蘭瑞肽為模板，其分子式為β -(2-Naphthyl)-D-Ala-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2 (Cys2-Cys7)，其分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于分析和控制，含有與鈀有著特異親和力的氨基等基團(tuán)。通過靜電作用，目標(biāo)離子易于吸附到醋酸蘭瑞肽的表面活性位點(diǎn)，控制反應(yīng)還原速度和還原程度，進(jìn)而生成形貌規(guī)則的星型納米鈀材料。
[0013]2、制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，反應(yīng)條件溫和，且重現(xiàn)性好。
[0014]3、所制得的星狀鈀納米粒子的分散性好、形貌規(guī)則、粒徑均勻，且模板與金屬結(jié)合狀況良好。
[0015]4、所選的模板本身具有很高的生物相容性，產(chǎn)品可用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1獲得的醋酸蘭瑞肽-星狀鈀納米粒子的TEM圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2獲得的醋酸蘭瑞肽-星狀鈀納米粒子的TEM圖。
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例3獲得的醋酸蘭瑞肽-星狀鈀納米粒子的TEM圖。
[0019]圖4為本發(fā)明實(shí)施例3獲得的醋酸蘭瑞肽-星狀鈀納米粒子的EDS圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
[0021]取0.5mg的醋酸蘭瑞肽(無錫邁默拓普生物科技有限公司生產(chǎn))，溶于ImL pH =2的鹽酸溶液中，制得醋酸蘭瑞肽溶液，將醋酸蘭瑞肽溶液超聲處理30s，超聲頻率為60Hz，再置于40 °C金屬浴中30min ;將250 μ L金屬浴后的醋酸蘭瑞肽溶液與200 μ L 2.5mM 二氯化鈀溶液(天津市化學(xué)試劑廠)混合后放入水浴恒溫振蕩器中，控制轉(zhuǎn)速為150rpm，溫度為23°C條件下孵育12h ;最后逐滴加入8mM硼氫化鈉(北京中勝華騰科技有限公司生產(chǎn))60 μ L進(jìn)行還原，滴速為I滴/分鐘，20 μ L/滴，反應(yīng)40min，使其從棕黃色緩慢變成黑色，即獲得醋酸蘭瑞肽-星狀鈀納米粒子。
[0022]應(yīng)用透射電子顯微鏡對(duì)星狀鈀納米粒進(jìn)行形貌表征，如圖1所示，星狀鈀納米粒的直徑為80-90nm左右，形貌規(guī)則，呈星狀。
[0023]實(shí)施例2
[0024]取0.75mg的醋酸蘭瑞肽，溶于ImL pH = 3的鹽酸溶液中，制得醋酸蘭瑞肽溶液，將醋酸蘭瑞肽溶液超聲處理30s，超聲頻率為60Hz，再置于50°C金屬浴中30min ;取250 μ L金屬浴后的醋酸蘭瑞肽溶液與200 μ L 5mM 二氯化鈀溶液(天津市化學(xué)試劑廠)混合后放入水浴恒溫振蕩器中，控制轉(zhuǎn)速為180rpm，溫度為23°C條件下孵育16h ;最后逐滴加入8mM硼氫化鈉(北京中勝華騰科技有限公司生產(chǎn))80 μ L進(jìn)行還原，滴速為2滴/分鐘，20 μ L/滴，反應(yīng)50min，使其從棕黃色緩慢變成黑色，即獲得醋酸蘭瑞肽-星狀鈀納米粒子。
[0025]應(yīng)用透射電子顯微鏡對(duì)星狀鈀納米粒進(jìn)行形貌表征，如圖2所示，星狀鈀納米粒的直徑為10-1lOnm左右，形貌規(guī)則，呈星狀，并且金屬與模板結(jié)合狀況良好。
[0026]實(shí)施例3
[0027]取1.0mg的醋酸蘭瑞肽，溶于ImL pH = 4的鹽酸溶液中，制得醋酸蘭瑞肽溶液，將醋酸蘭瑞肽溶液超聲處理30s，超聲頻率為60Hz，再置于60 °C金屬浴中30min ;取250 μ L金屬浴后的醋酸蘭瑞肽溶液與200 UL 7.5mM 二氯化鈀溶液(天津市化學(xué)試劑廠)混合后放入水浴恒溫振蕩器中，控制轉(zhuǎn)速為200rpm，溫度為23°C條件下孵育18h ;最后逐滴加入SmM硼氫化鈉100 μ L進(jìn)行還原，滴速為2滴/分鐘，20 μ L/滴，反應(yīng)60min，使其從棕黃色緩慢變成黑色，即獲得醋酸蘭瑞肽-星狀鈀納米粒子。
[0028]應(yīng)用透射電子顯微鏡對(duì)星狀鈀納米粒子進(jìn)行形貌表征，如圖3所示，星狀鈀納米粒子的直徑為130-150nm左右，形貌規(guī)則，呈星狀，并且金屬與模板結(jié)合狀況良好。
[0029]應(yīng)用能譜儀對(duì)星狀鈀納米粒子進(jìn)行表征，如圖4所示，能譜中出現(xiàn)Pd、C、O、N元素對(duì)應(yīng)的峰，其中O、N元素為蛋白中的元素，C元素為碳膜中的元素，此外蛋白中也會(huì)存在一些C元素，Pd元素是由結(jié)合在蛋白表面的配離子還原后所得，說明醋酸蘭瑞肽與鈀粒子結(jié)合良好，且純度很高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以醋酸蘭瑞肽為模板制備星狀鈀納米粒子的方法，其特征在于: (1)按每毫升pH= 2?4的鹽酸溶液中加入0.5?1.0mg醋酸蘭瑞肽的比例，配制醋酸蘭瑞肽溶液； (2)將上述醋酸蘭瑞肽溶液超聲處理30s，超聲頻率為60Hz，再置于40?60°C金屬浴中 30min ； (3)按醋酸蘭瑞肽:二氯化鈀溶液的摩爾比為1:4?7的比例，向上述步驟⑵的醋酸蘭瑞肽溶液中加入二氯化鈀溶液，混合均勻，將其放入水浴恒溫振蕩器中，150?200rpm，23°C孵育 12 ?18h ； (4)向步驟(3)中孵育好的溶液中加入與二氯化鈀溶液摩爾比為1:1?2的還原劑硼氫化鈉(NaBH4)，滴速控制在1-2滴/分鐘，每滴20 μ L，反應(yīng)溫度在22?25°C左右，反應(yīng)時(shí)間為40?60min，使溶液從棕黃色慢慢變?yōu)楹谏纯?，從而得到分散性良好的星狀鈀納米粒子。
【專利摘要】一種以醋酸蘭瑞肽為模板制備星狀鈀納米粒子的方法，其主要是按每毫升pH＝2～4的鹽酸溶液中加入0.5～1.0mg醋酸蘭瑞肽的比例，配制醋酸蘭瑞肽溶液，再進(jìn)行超聲處理30s，后置于40～60℃金屬浴中30min；向醋酸蘭瑞肽溶液中加入二氯化鈀溶液，其摩爾比為1:4～7，將其放入水浴恒溫振蕩器中，150～200rpm，23℃孵育12～18h；向孵育好的溶液中加入與二氯化鈀溶液摩爾比為1:1～2的還原劑硼氫化鈉，滴速控制在1-2滴/分鐘，每滴20μL，反應(yīng)溫度在22～25℃左右，反應(yīng)時(shí)間為40～60min，得到分散性良好的星狀鈀納米粒子。本發(fā)明具有反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)單、形態(tài)可控和分散穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B82Y40-00, B22F9-24
【公開號(hào)】CN104841948
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510250350
【發(fā)明人】高大威, 薛偉利, 李彥集, 高發(fā)明, 王梓
【申請(qǐng)人】燕山大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日