本文關鍵詞：貴金屬納米顆粒的組裝、分離及光學性質(zhì)研究　出處：《北京化工大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：貴金屬納米材料由于特殊的物理化學性質(zhì)而被廣泛研究,貴金屬納米顆粒最具有特征的就是其表而等離子體共振(SPR)性質(zhì)。同大部分金屬材料一樣,金有著諸多良好的性質(zhì)(高導電率、反射率,延展性和耐腐蝕性等),但當其尺寸到達納米級別時,新的屬性和潛在的應用便出現(xiàn)了,最引入注目的就是金顆粒與光的相互作用,當金顆粒受到光的輻射時,在特定波長下,金顆粒表現(xiàn)出了很強的吸收和散射,這便是金納米顆粒的SPR性質(zhì)。當相鄰金顆粒之間的距離足夠小時,會出現(xiàn)“熱點”(hot spot),“熱點”能夠大大的加強納米結(jié)構(gòu)的場強,一維的金納米組裝體不僅在結(jié)構(gòu)中存在多個“熱點”,并且其縱向SPR性質(zhì)會隨著組裝體尺寸的改變可調(diào),且結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定保存,鑒于一維金納米組裝體的這些性質(zhì),其在表面增強拉曼、生物檢測、生物傳感方面有著很廣泛的應用。目前貴金屬納米組裝體的合成雖然已經(jīng)有很多方法,但實現(xiàn)精細控制有限的組裝程度仍然是個挑戰(zhàn),因為組裝體性質(zhì)活潑,極容易發(fā)生二次團聚,并且合成之后的樣品組裝程度不一,尺寸不均一大大影響了其性質(zhì)的應用。所以如何合成組裝程度可控的組裝體并對其進行穩(wěn)定仍然是一個問題。本文的研究涉及了各種組裝方法的比較,在密度梯度離心體系中“一管法”合成一維金納米組裝體、組裝體與熒光分子的復合以及氧化硅的多次包覆,具體的研究內(nèi)容及成果如下：1.首先采用種子生長法以及檸檬酸鈉還原氯金酸的方法來制備不同尺寸的金球形納米顆粒,闡述了Ag+在金納米顆粒合成中的作用。探索了不同的方法誘導金顆粒組裝的結(jié)果。TEM顯示對于PDDA與NaCl誘導金顆粒組裝的方法,調(diào)節(jié)PDDA以及NaCl的濃度金顆粒組裝程度會隨之發(fā)生改變,濃度變大時,金顆粒組裝程度會加強,甚至出現(xiàn)團聚的情況。對于低溫誘導組裝法,當溫度較低時,納米顆粒會傾向于形成組裝體來維持能量最低狀態(tài)。紫外可見吸收光譜(UV-Vis)顯示,不同尺寸的金納米顆粒組裝體SPR性質(zhì)均隨著組裝程度的改變而改變,縱向尺寸越大的組裝體縱向SPR峰紅移程度越大。2.利用“一管法”使得金納米顆粒僅通過一次離心,實現(xiàn)可控組裝成一維納米結(jié)構(gòu)并且進行組裝后的分離。NaCl溶液作為組裝層誘導金納米顆粒組裝。帶電聚合物如聚丙烯酸(PAA)作為封裝/穩(wěn)定層穩(wěn)定組裝體防止其進行進一步的團聚。隨后,獲得的各種不同大小的一維納米鏈穿過密度梯度層進行有效的離心分離。通過改變組裝層,包覆層的濃度以及離心速率顆粒的組裝程度可以很好的進行調(diào)控。熒光高分子PDI-PDMAEMA作為功能層被包覆在組裝體外層,成功實現(xiàn)了熒光增強效果,并且,多聚體的增強效果要好于單個顆粒。3.首先用檸檬酸鈉還原氯金酸的方法制備了不同尺寸的金納米顆粒,在MPA進行表面修飾之后,利用NaCl誘導顆粒組裝并且利用氧化硅對組裝體進行穩(wěn)定,同時,氧化硅可以作為一層間隙隔離金屬與熒光分子防止熒光淬滅。并且利用熒光分子與硅烷之間的作用將熒光分子在包硅的過程中復合進核殼結(jié)構(gòu)中。通過調(diào)節(jié)氨水用量,硅烷用量,反應溫度等條件完善氧化硅的形貌與厚度。利用17 nm,40 nm,50 nm三種尺寸的顆粒合成了Au nanochain@SiO2@SiO2,并且成功在結(jié)構(gòu)中復合了熒光染料。
[Abstract]:The precious metal nano - particles are widely studied due to the special physical and chemical properties , the most characteristic of noble metal nanoparticles is the surface plasmon resonance ( SPR ) properties . As with most metal materials , gold has many good properties ( high conductivity , reflectivity , ductility and corrosion resistance , etc . ) . When the size of gold particles reaches the nanometer level , the new properties and potential applications appear . When the gold particles are irradiated with light , the gold particles exhibit a strong absorption and scattering . This paper deals with the application of different sizes of gold nanoparticles on surface - enhanced Raman , biological detection and biosensing .

【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1

【參考文獻】

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1 江今朝,涂向真;納米材料的性質(zhì)和應用[J];江西化工;2002年02期

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本文編號：1414548