本文關(guān)鍵詞：表面活性劑調(diào)控金納米材料合成及組裝，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近二十年來,貴金屬納米材料是材料學(xué)研究的重點與熱點,特別是金納米材料。納米尺度的金材料能夠表現(xiàn)出與常規(guī)尺度狀態(tài)不同的優(yōu)異特性,這體現(xiàn)在光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)等方面的性質(zhì)。此外,由于良好的生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性,金納米材料也是生物醫(yī)學(xué)和生化檢測領(lǐng)域近年來的一個熱門研究體系。在過去的十幾年中,在金納米尺寸與晶體形貌可控合成和組裝的研究方面取得了相當(dāng)大的進展。在已發(fā)展的眾多制備和組裝方法中,以膠體化學(xué)方法制備金納米晶體逐步受到人們的重視,而其中絕大部分涉及到了表面活性劑的使用。表面活性劑可作為包覆劑(Capping Agents)以精確控制金納米晶體的成核及生長,也可與金粒子之間相互結(jié)合形成配合物。帶有不同頭基、不同長度疏水鏈、不同反離子及分子構(gòu)型的多種表面活性劑,都應(yīng)用于金納米晶體的可控合成與組裝。但同時,在這方面,仍有相當(dāng)多的問題研究得不夠深入,有待進一步解決。本論文從膠體化學(xué)的角度出發(fā),研究表面活性劑參與調(diào)控的金納米材料的生長與組裝,主要內(nèi)容分為三個部分：1、我們在陽離子表面活性劑[mpy-C10-mpy]Br2水溶液中,利用抗壞血酸還原氯金酸,通過引入陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS),同時改變反應(yīng)溫度,制備了金納米星狀和金納米樹枝狀結(jié)構(gòu)。在對比實驗中,通過改變反應(yīng)溫度實現(xiàn)了金納米星狀和金納米樹枝狀的形貌之間的相互轉(zhuǎn)換。由于存在靜電作用,SDS的引入給金納米結(jié)構(gòu)形成過程和最終形態(tài)都帶來了很大影響。最后,將得到的兩類金納米結(jié)構(gòu)作為拉曼光譜基底,我們發(fā)現(xiàn),對于羅丹明6G,兩類結(jié)構(gòu)均可產(chǎn)生較大的增強因子,長徑比是影響增強因子的重要因素。2、我們研究了巰基功能化的離子液體(1-甲基-3-(2’-巰基乙�；�)溴化咪唑)(TFIL)誘導(dǎo)金納米棒的白組裝。我們發(fā)現(xiàn)金納米棒可以通過兩種不同的方式自組裝：隨著TFIL濃度的增加,納米棒從頭對頭方式組裝到肩并肩方式組裝進行轉(zhuǎn)變。紫外可見光譜中吸收峰位置的變動,表明組裝方式的改變。我們認(rèn)為TFIL的咪唑環(huán)分子之間的π-π堆積相互作用,在調(diào)節(jié)組裝過程中扮演了重要的角色。量子化學(xué)的能量計算進一步證明了TFIL分子之間面面堆積是最穩(wěn)定的幾何構(gòu)型,這也驗證了我們提出的組裝機理。3、我們利用一系列非離子表面活性劑(吐溫-20,40,60)非常簡便地合成了金納米顆粒,并得到了一維自組裝結(jié)構(gòu)。這種組裝過程,可以通過調(diào)節(jié)表面活性劑的結(jié)構(gòu)來控制,我們研究了在這個過程中包覆劑分子結(jié)構(gòu)的影響,并基于金納米顆粒周圍包覆劑配體的非均相分布,給出了一維組裝結(jié)構(gòu)的形成機理。我們進一步考察了混合包覆劑體系(吐溫20/60和吐溫20/Triton X-100)。結(jié)果表明由于混合體系中兩種包覆劑所采用的保護方式不同,所以導(dǎo)致形成的是金納米顆粒,而不是金納米顆粒一維組裝結(jié)構(gòu)。此外,混合包覆體系的包覆形式的多樣性,也導(dǎo)致了金納米結(jié)構(gòu)在鹽水中表現(xiàn)出不同的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：表面活性劑 金納米材料 合成 組裝
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O614.123;TB383.1
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-39
• 1.1 金納米材料12
• 1.2 金納米材料的制備12-17
• 1.2.1 金納米顆粒的合成13-15
• 1.2.2 棒狀金納米結(jié)構(gòu)的合成15-16
• 1.2.3 其它形貌金納米結(jié)構(gòu)的合成16-17
• 1.3 典型金納米結(jié)構(gòu)的組裝方法17-24
• 1.3.1 金納米顆粒定向自組裝17-20
• 1.3.2 金納米棒定向自組裝20-24
• 1.4 金納米材料的應(yīng)用前景24-26
• 1.4.1 基于金納米材料的等離子吸收峰檢測24-25
• 1.4.2 基于金納米材料的熒光檢測25
• 1.4.3 基于金納米材料的電化學(xué)檢測25
• 1.4.4 基于金納米材料的表面增強拉曼光譜(SERS)檢測25-26
• 1.5 本論文研究目的與設(shè)想26-27
• 參考文獻27-39
• 第二章 星形和枝狀金納米結(jié)構(gòu)的可控轉(zhuǎn)換39-56
• 2.1 引言39-40
• 2.2 實驗部分40-42
• 2.2.1 試劑40-41
• 2.2.2 Bola型吡咯類表面活性劑[mpy-C_(10)-mpy]Br_2的合成41
• 2.2.3 儀器41
• 2.2.4 金納米結(jié)構(gòu)的合成41
• 2.2.5 SERS測試41-42
• 2.3 結(jié)果與討論42-50
• 2.4 結(jié)論50
• 參考文獻50-56
• 第三章 π-π堆積相互作用誘導(dǎo)金納米棒一維組裝56-65
• 3.1 引言56-57
• 3.2 實驗部分57-58
• 3.2.1 試劑57
• 3.2.2 金納米棒的制備57
• 3.2.3 巰基離子液體的制備57-58
• 3.2.4 金納米棒的自組裝58
• 3.2.5 儀器58
• 3.3 結(jié)果與討論58-62
• 3.4 結(jié)論62
• 參考文獻62-65
• 第四章 通過改變包覆劑結(jié)構(gòu)調(diào)控金納米顆粒一維組裝65-79
• 4.1 引言65-66
• 4.2 實驗部分66-68
• 4.2.1 試劑66-67
• 4.2.2 金納米結(jié)構(gòu)的合成67
• 4.2.3 儀器67-68
• 4.3 結(jié)果與討論68-74
• 4.3.1 單一包覆劑體系68-72
• 4.3.2 混合包覆劑體系72-74
• 4.4 結(jié)論74
• 參考文獻74-79
• 論文的創(chuàng)新點與不足之處79-80
• 致謝80-81
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-82
• 附件82-99
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表99

【共引文獻】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 舒鑫;DNA檢測中新型納米探針的制備及應(yīng)用[D];南京大學(xué);2012年

2 孫晶晶;基于生物體系的DNA雜交及相關(guān)事件檢測體系的研究[D];南京大學(xué);2013年

3 許東;金納米棒的合成、加工及作為方向探針在單分子成像上的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 焦莉;非聚集金納米棒比色傳感器的設(shè)計與應(yīng)用[D];閩南師范大學(xué);2013年

2 王璽梁;還原型碳點的應(yīng)用研究[D];西南大學(xué);2014年

3 王曉琨;基于納米材料光學(xué)傳感檢測方法的設(shè)計與研究[D];曲阜師范大學(xué);2014年

4 董陽君;功能化的金、銀納米粒子在金屬離子比色分析中的研究與應(yīng)用[D];上海師范大學(xué);2014年

5 吳龍云;金納米棒和金納米十字的制備及其在食品檢測中的應(yīng)用[D];江南大學(xué);2014年

6 史樂賢;吡啶—金屬納米顆粒體系的光譜學(xué)特性研究[D];首都師范大學(xué);2014年

7 高楠;四環(huán)素免疫層析試紙條檢測方法的研究[D];天津科技大學(xué);2014年

8 高生;以金納米溶膠作為電泳顯示材料的探索[D];吉林大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：表面活性劑調(diào)控金納米材料合成及組裝，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：472379