本發明屬于化工領域，具體涉及一種ph調控的制備具有強熒光發射的銀納米簇的方法。

背景技術：

貴金屬納米簇由于小尺寸效應、獨特的表面效應、電以及化學性能而成為近年來納米材料研究領域的熱點之一。銀納米簇由于其有較小的尺寸、無毒性以及光穩定性等，使其作為一種新型的熒光探針在化學檢測、生物標記、分子診斷、以及基因療法等領域具有廣泛的應用前景。目前合成銀納米材料的方法很多，如化學還原法、光還原法、模板法、輻射法、超聲波法、反相微乳法等，但是這些合成方法在合成速度、穩定性及強度方面等還有待進一步提高。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種新的銀納米簇的制備方法，該方法與其它銀納米簇的合成方法相比具有合成速度快、穩定性好、發射強度高等優點，且反應體系簡單、成本低，能夠進行大規模合成。

本發明采用的技術方案：一種ph調控的制備具有強熒光發射的銀納米簇的方法，以變色酸2r為穩定劑，利用硼氫化鈉還原硝酸銀，利用b-r緩沖溶液作為合成過程中第一步ph值調節的緩沖溶液，最后利用氫氧化鈉溶液調節合成后的銀納簇的穩定ph值，快速合成具有強熒光發射的銀納米簇。

一種ph調控的制備具有強熒光發射的銀納米簇的方法，其制備過程如下：

按體積計，取二次蒸餾水12-14份加入容器中，依次加入1-3份變色酸溶液，1-3份硝酸銀溶液，于容器中，常溫攪拌一定時間，溶液呈洋紅色；取0.8-1.2份現配制的硼氫化鈉溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌一定時間，待混合溶液呈淡黃色；取1-3份b-r緩沖溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌一定時間，此時溶液顏色略有變深，溶液呈黃色；最后取0.8-1.2份氫氧化鈉溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌一定時間，混合溶液最終的ph=9-12，混合溶液顏色呈淺棕黃色，得到具有強熒光發射的穩定的銀納米簇，在紫外線分析儀中觀察到較強的藍光。

所述的一種ph調控的制備具有強熒光發射的銀納米簇的方法，其制備過程如下：按體積計，取二次蒸餾水13.0份加入容器中，依次加入2.0份變色酸溶液，2.0份硝酸銀溶液，于容器中，常溫攪拌10.0min，溶液呈洋紅色；取1.0份現配制的硼氫化鈉溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌5.0min，待混合溶液呈淡黃色；取2.0份b-r緩沖溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌15.0min，此時溶液顏色略有變深，溶液呈黃色；最后取1.0份氫氧化鈉溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌30.0min，混合溶液最終的ph=10.0，混合溶液顏色呈淺棕黃色，得到具有強熒光發射的穩定的銀納米簇，在紫外線分析儀中觀察到較強的藍光。

所述溶液濃度為：7.5′10^-4m的變色酸2r溶液、5.0′10^-4m的硝酸銀溶液、0.1m的硼氫化鈉溶液、0.2m的氫氧化鈉溶液、ph=9.62的b-r緩沖溶液。

所述溶液最終濃度c變色酸2r=7.5′10^-5m，c硝酸銀=5.0′10^-5m，c硼氫化鈉=5.0′10^-3m。

所述的合成的銀納米簇的最大熒光激發波長為335.0nm，最大熒光發射波長在410.0nm，粒徑主要分布在0.68~2.99nm之間，平均粒徑為1.74nm。

本發明通過兩次調節反應體系ph值的方法，最終能得到具有強熒光發射的穩定的銀納米簇。該合成方法具有合成速度快、穩定性好、發射強度高等優點，且反應體系簡單、成本低，能夠進行大規模合成。該合成方法有實際應用前景。

附圖說明

圖1是本發明實施例合成的強熒光發射銀納米發光材料的熒光光譜圖，圖1中的插圖為紫外可見吸收光譜。

圖2是本發明實施例合成的強熒光發射銀納米簇的透射電子顯鏡(tem)。

圖3是本發明實例合成的強熒光發射銀納米簇的粒徑分布圖。

具體實施例：

以下實施例旨在進一步說明本發明，而不是對本發明的進一步限定。

（1）所用溶液的準備：

稱取0.0849g硝酸銀固體配制成50ml0.01m的硝酸銀溶液，將1.0′10^-2m稀釋成50ml1.0′10^-3m的硝酸銀溶液，再將1.0′10^-3m稀釋成50ml1.0′10^-4m的硝酸銀溶液，最后將1.0′10^-4m稀釋成250ml5.0′10^-5m的硝酸銀儲備液；稱取0.0879g變色酸2r配制成250ml7.5′10^-4m的變色酸2r儲備液；稱取0.0189g硼氫化鈉固體配制成50ml0.1m的硼氫化鈉儲備液；稱取2.0g氫氧化鈉固體配制成250ml0.2m的氫氧化鈉儲備液；量取50ml4.0′10^-2m的三酸（磷酸、硼酸、醋酸）混合溶液與37.5ml0.2m的氫氧化鈉溶液配制成87.5mlph=9.62的b-r緩沖溶液儲備液。

（2）強熒光發射銀納米簇的制備：

取二次蒸餾水13.0ml加入錐形瓶中，再依次取2.0ml（7.5′10^-4m）變色酸溶液、2.0ml（5.0′10^-4m）硝酸銀溶液，加入錐形瓶中，常溫攪拌10min后，加入1.0ml（0.1m）現配制的硼氫化鈉溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌5.0min，繼續加入2.0ml（ph=9.62）b-r緩沖溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌15.0min，最后取1.0ml（0.2m）氫氧化鈉溶液加入上述混合溶液中，常溫攪拌30.0min，混合溶液最終的ph=10.0，顏色為淺棕黃色，

（3）強熒光發射銀納米簇的制備條件的優化：

各物質的濃度(合成溶液中的最終濃度)、反應后體系中的ph對合成的銀納米簇的熒光強度及穩定性的影響，主要從合成的銀納米簇的熒光強度相對強弱，相對穩定性進行考察。

硝酸銀的濃度對強熒光發射的銀納米簇的熒光強度有影響，探究了硝酸銀最終濃度分別為0.75′10^-5m，1.0′10^-5m，2.5′10^-5m，5.0′10^-5m，7.5′10^-5m時對合成的銀納米簇的熒光強度的影響，當溶液中硝酸銀的最終濃度為1.0′10^-5m，2.5′10^-5m，5′10^-5m時熒光較強，而硝酸銀濃度為5.0′10^-5m時熒光最強，最終優選硝酸銀的濃度為5.0′10^-5m。

變色酸2r的濃度對強熒光發射的銀納米簇的熒光強度有較大影響，探究了變色酸2r最終濃度分別為1.5′10^-5m，3.0′10^-5m，4.5′10^-5m，6.0′10^-5m，7.5′10^-5m，9.0′10^-5m時對合成的銀納米簇的熒光強度的影響，當溶液中變色酸2r的最終濃度為6.0′10^-5m，7.5′10^-5m時熒光較強，而變色酸2r濃度為7.5′10^-5m時熒光強度最強，最終優選變色酸2r的濃度為7.5′10^-5m。

硼氫化鈉的濃度對強熒光發射的銀納米簇的熒光強度有明顯的影響，探究了硼氫化鈉最終濃度分別為2.5′10^-3m，3.75′10^-3m，5.0′10^-3m，7.5′10^-3m，1.0′10^-2m時對合成的銀納簇的熒光強度的影響，當混合溶液中硼氫化鈉的最終濃度為3.75′10^-3m，5.0′10^-3m，7.5′10^-3m時熒光較強，而硼氫化鈉的濃度為5.0′10^-3時熒光最強，最終優選濃度為5.0′10^-3m。

第一步控制用的b-r緩沖溶液ph對強熒光發射的銀納米簇的熒光強度有明顯的影響，探究了ph值分別為1.81,2.87,3.78,4.78,5.72,6.80,7.96,8.69,9.62,10.88,11.82時，對合成的銀納米簇的熒光強度的影響，在ph=9.62時熒光強度最強，最終優選b-r緩沖溶液的ph=9.62。

反應體系最終ph的大小對強熒光發射的銀納米簇的穩定性有明顯的影響，探究了通過加入氫氧化鈉溶液來調節反應體系的最終ph分別為9.80、10.00、11.00、12.00、13.00、14.00時對合成的銀納米簇穩定性的影響，當反應體系最終的ph=10.00時，銀納米簇的穩定性最強，最終優選調節反應體系的ph=10.00。

（4）強熒光發射銀納米簇的表征

圖1為銀納米簇的熒光光譜圖，由圖1可知：制備的強熒光發射銀納米簇的最佳激發波長為335nm，熒光發射波長在410nm。制備的強熒光發射銀納米簇的透射電子顯鏡微（tem）表征結果，如圖2所示，所制備的強熒光發射銀納米簇粒子的粒徑較小，且分散性較好。圖3是圖2中納米粒子的粒徑分析圖，由圖3可知，合成的銀納米簇的粒徑主要分布在0.68~2.99nm之間，平均粒徑為1.74nm。

還需要說明的是，本發明的具體實施例只是用來示例性說明，并不以任何方式限定本發明的保護范圍，本領域的相關技術人員可以根據上述一些說明加以改進或變化，但所有這些改進和變化都應屬于本發明權利要求的保護范圍。