双子表面活性剂修饰金纳米流体的制备及稳定性

doi:10.7503/cjcu20170150

高等学校化学学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (10): 1829.doi: 10.7503/cjcu20170150

双子表面活性剂修饰金纳米流体的制备及稳定性

李丹(), 吴倩, 刘莉, 孙晓日, 郭蒙, 冯一民

潍坊学院化学化工与环境工程学院, 潍坊 261061

收稿日期:2017-03-14 出版日期:2017-10-10 发布日期:2017-09-22
作者简介:联系人简介: 李丹, 女, 博士, 副教授, 主要从事纳米流体研究. E-mail:danli830109@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 21103129)和山东省自然科学基金(批准号: ZR2016BQ40)资助

Preparation and Stability of Gemini Surfactant Modified Gold Nanofluids^†

LI Dan^*(), WU Qian, LIU Li, SUN Xiaori, GUO Meng, FENG Yimin

College of Chemistry & Chemical and Environmental Engineering, Weifang University, Weifang 261061, China

Received:2017-03-14 Online:2017-10-10 Published:2017-09-22
Contact: LI Dan E-mail:danli830109@163.com
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.21103129) and the Natural Science Foundation of Shandong Province, China(No.ZR2016BQ40)

摘要/Abstract

摘要：

以双子表面活性剂丁烷-1,4(N-十四烷基-N,N-二甲基)溴化铵为表面修饰剂, 石油醚/正丁醇为溶剂, 抗坏血酸为还原剂, 在不同温度条件下一步法分别得到油基-金纳米流体和水基-金纳米流体. 对纳米流体中悬浮纳米金属颗粒的形貌、粒径、光谱性质等进行了表征. 结果表明, pH=7~8的冰水浴条件下制得的纳米金颗粒具有亲油性, 粒径均一且分散稳定性较好. 采用紫外光谱法分别考察了极性有机溶剂和热作用对油基-金纳米流体稳定性的影响. 结果表明, 极性有机溶剂添加量超过30%(体积分数)时, 对纳米流体稳定性的影响显著; 随着热处理温度的升高, 纳米流体中分散的纳米金颗粒的稳定时间逐渐缩短.

关键词: 纳米流体, 纳米金, 双子表面活性剂, 稳定性

Abstract:

1,4-Bis(N-tetradecyl-N,N-dimethylammonium) propane bromide(G14-4-14) was used as surface modifying reagents for preparation of gold nanofluids in one-step with ascorbic acid as reducing agent and a mixture of petroleum ether/n-butanol as the solvent. Stable oil- or water-based nanofluids containing gold were prepared at different temperatue. The morphology, size and UV-Vis spectra of gold nanoparticles were characterized. When the pH value was 7—8 and the temperature was 0—4 ℃, the hydrophobic and uniform gold nanoparticles were prepared with good dispersity. The effects of polar organic solvents and heating temperature on the stability of gold nanoparticles were presented. If the amount(volume fraction) of polar solvent added was more than 30%, it had significant influence on the stability of the nanofluid. The thermally stable time of gold nanoparticles was shortened as the heating temperature increased.

Key words: Nanofluid, Gold nanoparticles, Gemini surfactant, Stability

中图分类号:

O645

TrendMD:

李丹, 吴倩, 刘莉, 孙晓日, 郭蒙, 冯一民. 双子表面活性剂修饰金纳米流体的制备及稳定性. 高等学校化学学报, 2017, 38(10): 1829.

LI Dan, WU Qian, LIU Li, SUN Xiaori, GUO Meng, FENG Yimin. Preparation and Stability of Gemini Surfactant Modified Gold Nanofluids^†. Chem. J. Chinese Universities, 2017, 38(10): 1829.

图/表 5

Fig.1 TEM images(A1, B1) and size distributions(A2, B2) of gold nanoparticles modified with G14-4-14(A1), (A2) pH=7—8, ice baths; (B1), (B2) pH=7—8, 90 ℃.

Fig.2 UV-Vis spectra of oil-based Au nanofluid(a) and water-based Au nanofluid(b) Inset is photographs of gold nanofluids.

Fig.3 UV-Vis spectra of Au/n-heptane nanofluids with different concentrations(A) and linear relationship between absorbance at 522 nm and concentration of Au/n-heptane nanofluids(B)Concentration of Au/n-heptane nanofluids/(g·mL-1): a. 0.01; b. 0.02; c. 0.04; d. 0.05; e. 0.08; f. 0.10; g. 0.12.

Fig.4 Changes of UV-Vis absorption spectra of gold nanofluids after adding the polar organic solventsa. Nanofluid; b. +30%Ethanol; c. +50%Ethanol; d. +50%Acetone; e. +30%Acetone; f. +30%Methanol; g. +50%Methanol.

Fig.5 Thermal stability of oil-based gold nanofluidsTemperature/℃: a. 130; b. 140; c. 150; d. 160.

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