Ag@SiO2纳米颗粒的制备及其在H2O2检测上的应用

利用柠檬酸三钠还原硝酸银制备了银纳米颗粒(AgNPs),然后通过氨水水解正硅酸乙酯(TEOS)的方法,在AgNPs上沉积SiO2,制备出以Ag为核,SiO2为壳的复合纳米颗粒(Ag@SiO2).调节TEOS用量,可以控制SiO2层的厚度.根据AgNPs的局域表面等离激元共振(LSPR)效应,将制得的Ag@SiO2颗粒用于H2O2的检测,检测下限为1μmol/L,并可以通过控制SiO2层的厚度方便地调节Ag@SiO2颗粒与H2O2反应的速率.与传统方法相比,具有简单、快速、成本低的优点.分别运用TEM、紫外-可见分光光度计对反应前后Ag@SiO2颗粒形貌及反应过程中其LSPR吸收的变化进行了表征.     

用银壳层调节单分散金纳米棒的局域表面等离子体共振光学性能

为将单分散金纳米棒的纵向局域表面等离子体共振(LSPR)波长从近红外光区调节到可见光区,通过表面原位还原反应合成了以银为壳层的单分散双金属核壳复合纳米棒(Au@AgNRs),其Ag壳层厚度可由Ag NO3的用量进行调节。用高分辨透射电镜和X射线能量色散谱仪确证了Au@AgNRs的形态结构、单分散性和化学组成。随着Ag壳层厚度的增加,Au@AgNRs的LSPR效应逐渐增强,纵向LSPR吸收峰由近红外光区蓝移到可见光区。Ag壳层厚度每增加1 nm,Au@AgNRs的纵向LSPR波长减小约12 nm。制得的Au@AgNRs在可视化传感器上有良好的应用前景。     

内部具有可移动金核的中空银纳米颗粒的制备、表征及其表面增强拉曼效应

采用振荡法和种子生长技术制备出核壳结构的Au@SiO2纳米颗粒及夹层结构的Au@SiO2@Ag纳米颗粒, 用HF将Au@SiO2@Ag NPs夹层的SiO2溶解, 得到内部带有粒径为30 nm的可移动金核、壳层厚度约为30 nm的中空银纳米颗粒(Au@air@Ag NPs). 用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对所得到的纳米微球的形貌进行了表征, 并以罗丹明B为探针分子研究了Au@air@Ag 纳米颗粒的表面增强拉曼(SERS)效应, 发现Au@air@Ag 纳米颗粒是一种可应用于SERS的理想材料.     

金核壳纳米粒子的控制合成及其生物复合(英文)

合成了一系列Au/SiO2核壳纳米粒子,并详细研究了Au纳米壳层的生长过程。发现在金纳米壳层形成的过程中存在着2个竞争反应。利用这一发现,可将金纳米壳层的吸收峰从524nm连续调谐至980nm处。恩度是一种临床抗癌药物,我们首次将其生物复合于吸收峰位于808nm的Au/SiO2壳层表面,得到Au/SiO2-Endo,通过FTIR测试证明该生物复合成功。将恩度特殊的饿杀肿瘤特性以及对肿瘤具有特异识别能力,与Au/SiO2纳米壳层结构的光学可调谐特性以及良好的光热转换能力复合于一体,我们期望得到一种治疗肿瘤效果更强的新型药物。     

Ag@SiO2@Y2O3:RE3+（RE=Eu,Tb）核壳结构发光材料的制备与性能

采用均相沉淀法制备了Ag@SiO2@(Y,RE)(OH)CO3.H2O(RE=Eu,Tb)核壳结构微球,经过700℃焙烧后成功制备出Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)核壳结构发光材料。XRD谱图表明Ag核具有结晶良好的面心立方结构;SiO2层为无定型;Y2O3层为立方晶系。FTIR谱图表明核壳之间以化学键相结合。TEM照片表明合成了核壳结构的表面光滑的复合微球,分散良好,大小均匀,Ag核的粒径分布为50±20 nm;SiO2层的厚度为20～30 nm;Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)层厚度约为125 nm。电子衍射图像表明Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)为多晶结构。UV-Vis光谱表明表面包覆使Ag离子的等离子体共振吸收峰发生了红移。荧光光谱表明Ag@SiO2@Y2O3:Eu3+具有Eu3+的特征红光发射,Ag@SiO2@Y2O3:Tb3+具有Tb3+的特征绿光发射,但是发光强度均比纯的Y2O3:RE3+有所减弱,说明贵金属的引入对稀土Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)的发光起到了荧光猝灭的作用。     

SiO_2/PE/Bi_2S_3核壳结构纳米颗粒的合成与性能(英文)

以多层电解质作为微型反应器,制备了SiO2/Polyelectrolyte(PE)/Bi2S3核壳纳米粒子。XRD结果表明Bi2S3颗粒属于正交晶系。由透射电镜和场发射扫描电镜照片可知,在直径为640nm左右的SiO2表面覆盖了厚度35nm的Bi2S3壳层。红外光谱分析结果表明硅烷网络在结构上发生了变化(SiO2表面的硅烷醇键沉积在Bi2S3的表面)。SiO2核和SiO2/PE/Bi2S3的紫外-可见吸收光谱显示在900nm存在典型吸收边。     

Ru(bpy)_3 掺杂的核壳型 Ag@SiO_2 荧光纳米粒子的制备及表征

利用反相微乳液法制备了一种三联吡啶钌掺杂的核壳型Ag@SiO2纳米粒子。利用透射电子显微镜、荧光光谱和紫外-可见光谱等对其进行表征,并对其光稳定性和表面氨基进行了测定,结果表明该纳米粒子单分散性良好,呈规则球状、粒径为(60±5)nm,由于银的金属增强荧光效应,相对没有银核的Ru(bpy)3掺杂的SiO2纳米粒子,其荧光强度增强了2倍,光稳定性也有所提高。     

TiO2浓度对核-壳结构Ag/TiO2纳米复合粒子结构以及三阶非线性光学性质的影响

采用光还原方法制备了核-壳结构的Ag/TiO2纳米复合粒子, 通过TEM、UV-Vis光谱和XRD表征了不同TiO2浓度下Ag/TiO2纳米复合粒子的结构和光学性质. UV-Vis光谱证明了银颗粒的存在, 且复合粒子中的银粒径随着TiO2含量的增加而增加, 同时随着TiO2浓度的增加, 银的吸收峰出现明显的增强和展宽；从TEM照片 发现, Ag/TiO2纳米复合粒子是一种以Ag为核, 外面包覆一层TiO2的核-壳结构, TiO2浓度和Ag+浓度的增加, 使得复合粒子的银颗粒粒径增大. 用Z-扫描技术, 以锁模Ti:sapphire飞秒激光器发出的脉宽为130 fs激光做光源, 在790 nm波长的光作用下, 研究了0.5%(w)Ag+含量, 不同TiO2浓度的Ag/TiO2纳米复合粒子的非线性光学特性. 结果发现, 在790 nm激光作用下, 0.25%(w)TiO2样品膜有双光子吸收和自聚焦非线性折射现象; 而当TiO2浓度为0.70%(w)时, 样品膜的非线性吸收由反饱和吸收转变为饱和吸收.     

CdS/SiO2纳米棒核/壳结构的制备和发光性能

利用在醇介质中氨水催化水解硅酸乙酯（TEOS）制备SiO2来包覆半导体CdS纳米棒而形成CdS/SiO2核/壳结构.通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）证实SiO2包覆壳层为非晶，且壳层厚度随TEOS浓度的增大而增加，在10～30 nm之间.并研究了其紫外 可见吸收光谱（UV Vis）和荧光发射光谱(PL)的性质.     

应用于局域表面等离激元共振扫描显微探针的球形Au@Ag纳米粒子的合成及介电敏感性检测

局域表面等离激元共振(LSPR)显微探针的检测灵敏性主要取决于针尖上修饰的纳米粒子的LSPR性质.本文采用阴离子辅助法,在水溶液中通过调节Au核与Ag⁺的物质的量之比,实现Au核上不同厚度的Ag壳层包覆,可控地一步合成均一性好、银壳层较厚(≥10 nm)的核壳比不同的球形Au@Ag纳米粒子.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及扫描透射电子显微镜X射线能谱(STM-EDS)线扫描分析对不同核壳比的Au@Ag纳米粒子进行形貌组成表征,证实了所合成核壳结构的可控性.将不同核壳比的Au@Ag纳米粒子置于不同折射率溶液中进行纳米粒子介电敏感性的研究,表明7.5 nm Au@28 nm Ag的纳米结构具有最高的品质因子.同时将不同核壳比的Au@Ag纳米粒子置于不同折射率的非导电性基底上进行单颗纳米粒子散射性质的研究,结果表明7.5 nm Au@28 nm Ag纳米粒子适合作为LSPR显微探针的高检测灵敏性纳米结构之一.     

应用于热控的壳厚可控核壳结构SiO2@TiO2颗粒制备

利用St觟ber方法合成了平均粒径在800 nm,球形度、单分散性良好的SiO2微球,再将其作为制备核壳结构SiO2@TiO2颗粒的内核。利用钛酸四丁酯水解反应,在SiO2内核上包覆制备了壳厚在30～100 nm的TiO2壳层,TiO2壳层厚度可根据水解反应中钛酸四丁酯的量调控。将制得的SiO2@TiO2核壳结构颗粒在550℃煅烧1 h,氧化钛壳层的晶型转变为锐钛矿相,晶型转变为锐钛矿相的TiO2更适合作为填料应用于近红外反射涂层。本文合成厚度可控SiO2@TiO2微球的方法是一种改进的溶胶凝胶方法,即在溶胶凝胶方法的基础上增加水热合成工艺。另外,本合成方法工艺简单,无表面活性剂或者耦合剂的引入。     

核壳型Gd2O3:Eu3+@Y2O3纳米发光材料的制备与发光性能

采用均相沉淀法制备了均匀球形的Gd2O3:Eu3+@Y2O3核壳结构纳米发光材料.XRD结果表明经过800℃焙烧后样品为立方晶系的Gd2O3,并且晶体发育良好,包覆Y2O3之后Gd2O3的衍射峰位置无明显变化,但随着包覆厚度的增加,出现了立方晶系Y2O3的衍射峰.FTIR谱图观测到了Gd-O,Y-O伸缩振动吸收峰,随着包覆厚度的减少吸收峰增强,认为当包覆层的厚度适当时,颗粒表面的悬空键(断键)变少,Gd(Eu,Y)-O键增多所致.SEM表明包覆前后样品为均匀分散的球形结构.XPS分析进一步证明了表面包覆上了Y2O3.荧光光谱表明:纳米Gd2O3:Eu3+表面包覆不同厚度的基质Y2O3后,均观测到Eu3+离子的特征红光发射,当包覆厚度R=4:1时的发光强度比未包覆的Gd2O3:Eu3+增强,认为核-壳型样品降低了纳米Gd2O3:Eu3+的表面效应给发光强度带来的负面影响.     

温敏性异丙基丙烯酰胺-二氧化硅透明质酸核壳型杂化微凝胶的合成和体积相变行为

通过溶胶-凝胶法,利用硅烷偶联剂(KH550)对纳米SiO2颗粒进行原位改性,使其表面带正电。改性后的SiO2颗粒(MSiO2)通过静电作用吸附带负电的透明质酸(HA)形成核壳颗粒(HA-MSiO2)。进一步在壳层HA链上接枝聚合N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)制得核壳结构温敏性杂化微凝胶(PNIPAM-HA-MSiO2),并用AFM和SEM表征其在云母表面的成膜性能。结果表明:HA-MSiO2核壳颗粒平均粒径约为182 nm,壳层厚度15 nm,其粒径或壳层厚度可以通过改变MSiO2溶液或HA溶液的浓度来调节;温敏性PNIPAM-HA-MSiO2微凝胶的体积相变温度为32°C,与PNIPAM溶液的最低临界溶解温度(LCST)一致,在体积相变温度以下旋涂于云母表面的微凝胶呈现球形颗粒,体积相变温度以上旋涂膜可以转变为致密的膜。     

二氧化钛包裹金纳米棒核壳材料的制备及其光解水制氢

利用溶胶凝胶法制备了金纳米棒(GNR)与TiO₂的核壳结构复合材料--GNR@TiO₂,粒径为200 nm左右。 经水热晶化后的材料粒径为300 nm左右,GNR形貌和局域表面等离子共振(LSPR)峰保持稳定,其外边包裹着树枝状的锐钛矿相TiO₂壳层。 采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见吸收光谱、光催化制氢性能等技术手段测试表征了样品的结构及性能。 结果表明,晶化后的GNR@TiO₂在可见光范围内制氢速率为31.0 μmol/(g·h),相较与晶化前7.3 μmol/(g·h)得到了明显提升。 最后结合实验结果和时域有限差分(FDTD)分析了催化产氢机理:LSPR促进了可见光吸收,锐钛矿TiO₂对电场的增强促进了光生电子-空穴分离,同时晶化后的TiO₂壳层疏松多介孔,增加了活性位点,有利于传质。     

纳米Ag@SiO_2核壳结构的表面等离子体共振效应对铕配合物的荧光增强作用(英文)

分别制备了二氧化硅壳层厚度为10、25和80 nm的三种Ag@S O2纳米粒子,合成了铕与不同比例苯甲酸根(BA)的配合物、铕与1,10-邻菲罗啉(phen)及2,2′-联吡啶(bpy)的配合物,并对其进行表征.表征结果推测配合物的组成为Eu(BA)nCl3-n·2H2O(n=1,2,3)、Eu(phen)Cl3·2H2O和Eu(bpy)Cl3·2H2O.配合物的荧光光谱显示,在加入Ag@Si O2纳米粒子后,复合物的荧光强度有不同程度的增加,这可能是由于表面等离子体共振造成的.不同硅壳厚度的Ag@Si O2纳米粒子的荧光增强顺序是25 nm80 nm10 nm,这表明二氧化硅核壳厚度约25 nm时有较强的表面等离子体共振效应.此外,在这些复合物中,Eu(phen)Cl3·2H2O复合物的增强效果是最强的,而Eu(BA)nCl3-n·2H2O的增强效果是最弱的.在三个苯甲酸铕配合物中,Eu(BA)3·2H2O的增强效果最弱,其他两个苯甲酸铕复合物增强效果相对较好.原因可能是含氮配合物(Eu(phen)Cl3·2H2O和Eu(bpy)Cl3·2H2O)可以和Ag@SiO2更好地成键,而苯甲酸铕配合物和Ag@Si O2纳米粒子的作用相对较弱.Ag@SiO2纳米粒子有望应用于增强稀土材料的发光.     

核/壳纳米复合粒子填充聚苯乙烯的流变行为

采用细乳液聚合制备了以偶联剂改性纳米二氧化硅粒子(SiO2)为核、交联聚苯乙烯(PS)为壳的SiO2@PS复合纳米粒子(SCCSN).采用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DIS)法考察了SCCSN的粒子形貌特征,发现SCCSN呈球形,粒径约90 nm,均匀分散;采用热失重(TG)、调制式差示扫描量热(MDSC)与动态力学分析(DMA)研究了SCCSN的结构特征,发现PS包覆率随交联剂含量增加而升高,且玻璃化转变温度(Tg)显著升高.交联壳层不仅能够将聚合物锚固在SiO2表面,屏蔽SiO2粒子与基体PS间相互作用,而且阻止PS壳层与基体PS分子链间的缠结.MDSC结果显示,SiO2与SCCSN填充可降低复合物Tg.动态流变结果表明,填充PS熔体非线性流变行为与PS分子链解缠结有关,SiO2与SCCSN均不影响填充熔体非线性流变机理.SCCSN的SiO2核对PS的增强效应略优于SiO2,且增强效应与壳层交联度有关.     

层层组装法制备核壳SiO_2/Pt粒子及其CO电氧化和原位电化学FTIR光谱

采用层层组装法合成了核壳SiO2/Pt粒子,用电化学循环伏安法(CV)和原位电化学傅里叶变换红外(FTIR)光谱研究了SiO2/Pt粒子对CO分子的氧化和吸附行为.透射电子显微研究表明:包覆SiO2的Pt壳是由团聚的Pt纳米微粒构成,其平均厚度大约为26nm.CO在SiO2/Pt粒子修饰的玻碳(GC)电极上的主氧化峰为0.49V(vsSCE),表现出比本体Pt金属好的催化性能.电化学FTIR光谱研究发现:线性CO在SiO2/Pt粒子上的IR吸收带的方向发生倒反,而且在不同的研究电位下,每个吸收带劈裂为两个间隔约为14cm-1的吸收带,这种劈裂现象在饱和吸附CO的Pt金属表面上是很难观察到的.这些异常的红外吸收现象可能是由SiO2/Pt粒子的结构效应导致的.     

湿化学法制备纳米Au球壳材料及其性质研究

采用湿化学法, 以Ag纳米颗粒为模板经还原制备了Au 纳米球壳. TEM分析表明, Au 纳米颗粒呈球壳形, 粒径约为20 nm, 粒径分布比较均匀, 无明显硬团聚体存在. 随着氯金酸加入量的增加, 制备的Au球壳的吸收峰位置从400 nm红移至992 nm. 测量了不同功率808 nm激光照射下的温度. 结果表明在功率密度为5 W/cm², 面积为2 cm²的光纤激光辐照下12 min内温度最高升高了30℃. 这种材料由于其独特的光热转换性质, 有望被用于红外热疗和光动力药物释放.