纳米金（AuNPs）是金在纳米级尺寸下的微小颗粒，通常在水溶液中会以胶体的形式存在。其性质主要取决于颗粒的尺径范围及其比表面积，当它的尺寸缩小至纳米范围时，就会表现出独特的光学、化学、电化学、催化性能以及生物相容性。由于不同的合成方法对纳米金的形貌、尺寸、结构以及性能等方面具有重要影响，因此，了解不同的制备方法对于把握纳米金的相关应用具有重要意义。接下来，小编将为大家介绍目前常用的几种纳米金制备方法。

合成纳米金的不同方法（图源：文献1）

一、物理法

物理法即采用高能消耗的方式将块状金细化成纳米级小颗粒，常用的物理法包括γ射线法、、激光烧蚀法、蒸发凝聚法、电弧法、机械粉碎法等。尽管使用物理法制备的纳米金具有较高的纯度，但其存在生产效率不高、设备昂贵、粒径和形态控制精度不高、制成的产品均匀度不好、易被污染、保护介质投入成本高、合成过程中获得的稳定操作条件所需要的时间较长等不足。因而物理法应用的较少。

二、化学法

化学合成法包括化学还原法、微乳液/胶体法、电化学法和热分解法。与物理法相比，化学法可以通过控制反应溶剂及反应条件来有效控制纳米颗粒的大小和形状。

1、柠檬酸钠还原法

1951年，Turkevitch等率先提出利用柠檬酸钠作为还原剂将氯金酸（HAuCl₄）还原得到纳米金的方法。该方法是将HAuCl₄溶液加热至沸腾，然后在快速搅拌的同时迅速加入柠檬酸三钠水溶液，继续加热后，溶液颜色会由浅黄色逐渐变为蓝紫色和紫红色，最后变为酒红色。其中的柠檬酸钠不仅能够充当还原剂，还能够作为稳定剂防止粒子聚集。这种工艺具有合成简便、粒径可控、稳定性好的特点，是纳米金合成的经典方法之一。除此之外，还可以使用硼氢化钠、抗坏血酸盐、单质氢、草酸钠等作为还原剂。

杨玉新等以鞣酸、抗坏血酸、硼氢化钠和柠檬酸三钠为还原剂，制备出4种单分散性好的胶体金样品。研究表明这4种方法制备的胶体金其外观色泽呈现紫红色或酒红色，粒径在5-20nm之间，在4℃条件下贮存的胶体金最稳定。

2、电化学法

电化学法一般是电极与电解液反应，通过外接恒定电流或施加递增电流进行电极沉积，从而使不同形状尺寸的纳米金沉积在电极表面形成修饰电极。这种方法灵敏度高、反应条件温和、操作方便，可以通过改变沉积时间、电压和电流等条件来控制纳米金粒子大小。但存在耗能较大、生产成本高的问题。

吴宝艳等以吡咯单体，用氧化石墨烯和氯金酸为材料，以铂丝为对电极，玻碳电极为工作电极，甘汞电极为参比电极，在工作电极的表面电化学合成氧化石墨烯／聚吡咯／纳米金复合纳米材料。结果显示金纳米材料很好的分散在石墨烯－聚吡咯材料表面。

3、微乳液法

微乳液法是指表面活性剂溶解在有机溶剂中形成一个相对稳定的热力学体系，该体系能够在较小的微区内控制胶粒成核和生长，再经分离就可获得纳米金。微乳液通常由表面活性剂、助表面活性剂、油和水4种成分组成，可以通过改变4种成分的比例以约束纳米粒子成核和长大，其中的表面活性剂可有效阻止粒子聚集。使用微乳液法制备的微粒分散性好、粒径范围广。

Tianimoghadam等采用四辛基溴化铵(TOAB)为相转移剂和阳离子表面活性剂，AuCl₄^-通过与TOAB部分络合使Au³⁺从水相转移至有机相(甲苯)，NaBH₄作为还原剂，构建了一种新型的微乳液法制备巯基功能化纳米金，结果显示微粒稳定性、单分散性良好，且该方法可以一步完成，速度更快、更容易。

4、晶种生长法

晶种生长法（又称种子生长法）是以已合成的金纳米粒子为晶种，利用还原剂还原带有晶种的HAuCl₄溶液，使还原的金不单独成核，继而在表面继续生长，从而生长成大粒径的金纳米粒子。晶种生长法分为两步，第一步是合成晶种，第二步合成生长液，然后将晶种与生长液混合，生成球状、棒状、六边形、三角形等形状的纳米金。生长液中一般含有金粒子、弱还原剂以及表面活性剂，使金粒子在还原剂条件下以晶种为中心缓慢生长。由于在晶种生长的过程中可以避免新的晶核生成，故该方法能得到粒径分布更窄的纳米粒子。

Nikhil等用柠檬酸钠制备3-5nm的晶核，并以此为晶种，用抗坏血酸为还原剂，制备出粒径均一的金纳米颗粒，通过调节晶种和还原剂的比例，可以调节金纳米颗粒的大小。

5、模板法

模板法是以介孔或微孔的纳米材料为模板，结合化学沉积或电化学沉积等技术将游离的金离子还原、沉积在模板的孔壁上，最后再用溶解、烧结、蚀刻等方法去除模板，形成不同样貌的金纳米粒子。使用这种方法得到的金纳米粒子更利于控制形状和尺寸，具有良好的均一性。目前，常用的模板一般有巯基化合物、树枝状化合物以及一些大分子多肽和蛋白质等。

三、生物合成法

生物合成被称为有利环境的另一种途径的合成，其反应条件温和、操作简单，可有效减少有害废物的产生。通常会利用植物、藻类、真菌、酵母、细菌、古细菌和病毒中存在着的生物碱、黄酮、多酚、皂苷、萜类、辅酶、蛋白质、糖和维生素等多种天然生物活性物质充当还原剂和稳定剂。

Basavegowda等用枳椇子水提取物在室温下合成了具有球形和六方形的金纳米颗粒，其尺寸在20nm左右，且研究发现制备所得的金纳米颗粒具有显著的抗菌性能。

粉体圈 Alice