基于纳米金粒子可视化分析检测的研究进展

基于纳米金粒子表面等离子共振性质发展起来的可视化分析,由于具有灵敏度高、可设计性强、分析过程快速等优点已被广泛地应用于各类目标分析物的检测,成为一种极具潜力的分析手段。本文综述了基于纳米金粒子表面等离子共振可视化分析检测的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。     

纳米金粒子/高分子复合物

纳米金粒子/高分子复合物由于其独特的光、电性能引起了材料工作者的关注.本文介绍了纳米金粒子的制备方法及其高分子复合物的制备过程和原理, 着重综述了纳米金/智能高分子复合物的研究进展.     

聚吡咯纳米球负载金纳米粒子的制备及其性能研究

在水溶液中以表面活性剂F127形成的胶束为模板制备聚吡咯纳米球,考察了温度、吡咯浓度、pH等因素对聚吡咯纳米球形貌的影响,提出F127体系中聚吡咯纳米球的形成机理。利用聚吡咯与氯金酸之间的氧化还原活性,在聚吡咯纳米球表面成功负载金纳米粒子,研究温度和吡咯浓度对聚吡咯/金复合材料形貌的影响,运用透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射、拉曼光谱、循环伏安等对其形貌、结构、性能进行研究。结果表明,所制得的负载金纳米粒子的聚吡咯复合材料具有明显的拉曼增强效应,可用于分析复合材料中聚合物的分子结构;此外该复合材料在酸性条件下具有较好的电化学稳定性,可应用于修饰电极。     

聚苯乙烯/银纳米粒子复合微球的合成及催化性能

首先通过乳液聚合和浓硫酸酸化制备表面富含磺酸根的磺化聚苯乙烯(PS)微球(直径532 nm),再用其静电吸附[Ag(NH_3)_2]~+离子,最后采用聚乙烯吡咯烷酮还原表面吸附的[Ag(NH_3)_2]~+离子,得到了负载银纳米粒子的PS/AgNPs复合微球.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见光谱、红外光谱和X射线衍射表征了PS/AgNPs复合微球,并考察了其对甲基蓝(MB)的催化性能.结果表明,Ag纳米粒子高度分散在磺化PS微球表面;该PS/AgNPs复合微球对催化转化MB有较高的催化活性,并可多次重复利用.本研究在催化降解有机污染物方面有一定的实用价值.     

pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的制备及性能

以聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)为大分子稳定剂,通过乳液聚合制备稳定性良好的具有pH响应性聚甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯(PDEA)微凝胶,以其为模板将一定量的四氯钯酸钠(Na2PdCl4)溶液通过静电作用充分络合到高分子微凝胶的网络结构中,并以NaBH4为还原剂,原位合成法制备pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂.利用透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、热重分析(TGA)和X射线衍射仪(XRD)分别对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的形貌、pH响应性、静电力、Pd负载量和Pd晶型进行了表征及分析.结果表明,制备得到的纳米Pd的平均粒径约为3.5 nm;紫外吸收光谱图中,PDEA-Na2PdCl4复合体系在波长280 nm出现吸收峰,证明PdCl42-与微凝胶之间存在相互作用力;pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂还原4-硝基苯酚具有很好的催化活性,其催化活性与微凝胶网络的pH响应性有一定关系.此外对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂循环使用的状况进行了初步研究.     

金纳米粒子杂化超分子水凝胶的制备与性能

在制备水溶性硫辛酸酯封端的甲氧基聚乙二醇-聚己内酯嵌段共聚物(MPEG-PCL-ALA)单层包覆金纳米粒子的基础上, 在水溶液中, 利用α-环糊精(α-CD)与单层包覆金纳米粒子的包合作用构建杂化超分子水凝胶. 透射电子显微(TEM)照片显示, 金纳米粒子的尺寸为6～8 nm. X射线衍射测试表明, 所制备的水凝胶中含有α-环糊精与MPEG-PCL嵌段共聚物包合形成的多聚准轮烷的特征衍射峰(2θ＝19.7°). 紫外-可见吸收光谱显示, 单层包覆金纳米粒子的水溶液及其与α-CD包合形成的水凝胶在525 nm处均出现表面等离子共振吸收峰, 单层包覆金纳米粒子溶液存放3个月后, 其表面等离子共振吸收峰未发生明显红移, 表明单层包覆金纳米粒子的水溶液具有较好的稳定性.     

负载小粒径Au纳米粒子SiO2亚微球的制备

Au纳米粒子(AuNPs),特别是小粒径(～1 nm)AuNPs的粒径、形貌和表面状态对其催化性能有着重要影响。本文介绍了以小粒径Ag纳米粒子(5 nm)为牺牲剂,通过金属置换反应,在SiO_2亚微球上生长表面裸露的小粒径AuNPs。由于Au NPs表面完全暴露该材料在氧化还原催化方面具有广阔的应用前景。     

纳米金粒子表面等离子共振吸收检测食品中莱克多巴胺

基于纳米金(Au NPs)表面等离子共振吸收性质,建立了一种可视化检测食品中莱克多巴胺(Rac)含量的方法。以L-半胱氨酸(L-Cys)和对巯基苯硼酸(MBA)共修饰的纳米金(L-Cys/MBA-Au NPs)为探针构建了可视化传感器,加入Rac后,Rac中的氨基/羟基和修饰纳米金表面的羟基/羧基/氨基形成丰富的氢键,同时MBA会影响L-Cys/MBA-Au NPs微环境而增强了信号,导致L-Cys/MBA-Au NPs吸收光谱发生改变,溶液颜色在15 min内由红变紫。该可视化传感器对Rac的检测灵敏度可达95.38 nmol/L,线性范围为200 nmol/L～15μmol/L,并成功地应用于牛奶和猪肉中Rac的测定,此传感器的研制为开发实际样品中Rac的快速便捷检测提供了新的思路。     

pH响应性树枝状聚合物-金纳米粒子复合药物载体的制备

以表面接枝聚乙二醇链的聚酰胺胺树枝状聚合物(PEG-PAMAM)为纳米载体, 在其内部空腔包覆金纳米粒子, 在金纳米粒子表面连接硫辛酸改性的阿霉素(LA-DOX), 从而间接实现了抗癌药物在PEG-PAMAM内的高效负载. 同时, LA-DOX中的酰腙键提供pH响应性, 实现了药物的pH响应性释放. 紫外-可见(UV-Vis)光谱表明, 包覆金纳米粒子的PEG-PAMAM纳米载体对LA-DOX的负载能力显著增强. 体外细胞实验表明, 负载LA-DOX的树枝状聚合物-金纳米粒子复合药物载体具有较强的抗肿瘤能力.     

苯佐卡因高分子载体药物及其纳米微球的合成

将苯佐卡因通过酯键和甲基丙烯酸相连,合成了含苯佐卡因的可聚合单体(BM),BM自聚得到苯佐卡因高分子载体药物(PBM),并采用乳液聚合法制备了PBM纳米微球。PBM的结构经1H NMR和TEM表征。     

聚甲基丙烯酸单层修饰金纳米粒子的制备及pH响应性催化

采用可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合制备了具有硫醇端基的聚甲基丙烯酸叔丁酯(PtBMA),通过其水解得到具有pH刺激响应的聚甲基丙烯酸(PMAA)。利用硫醇端基与金之间的强耦合作用获得了聚甲基丙烯酸单层修饰的金纳米粒子(PMAA-GNPs)催化体系。利用UV-Vis光谱和透射电子显微镜(TEM)研究了PMAA-GNPs催化剂在不同pH值下的分散状态。以NaBH4还原对硝基苯酚的反应,验证了此催化体系的pH响应性。结果表明,调节体系的pH值为酸性,PMAA塌缩和包覆在金纳米粒子(GNPs)的表面,引起GNPs的聚集,从而降低了催化效率。反之,在碱性环境中,在PMAA链的排斥作用下,GNPs能较好的分散,提高催化效率。     

乳液聚合法制备纳米金/聚苯乙烯复合粒子

以氯金酸为前驱体,十二烷基硫醇和硼氢化钠分别作为稳定剂和还原剂,采用相转移法制备了单分散的金纳米粒子.将金纳米粒子通过乳液聚合的方法制备了纳米金/聚苯乙烯复合粒子.通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)研究了纳米金和纳米金/聚苯乙烯复合粒子的光吸收特性,使用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)对产物的组成、晶体结构、形貌、以及粒径进行了表征.结果表明,复合粒子为粒径分布较窄的球形,其中的金纳米粒子为面心立方结构.热失重分析(TGA)说明制备的纳米金/聚苯乙烯复合粒子具有很好的热稳定性.     

聚离子液负载金纳米粒子水凝胶的制备及阴离子响应性

通过咪唑基离子液单体与二乙烯苯的自由基聚合制备了聚离子液水凝胶,并通过一步还原得到了离子液水凝胶负载金纳米粒子的复合材料。用UV-Vis光谱和透射电子显微镜研究了金纳米粒子在离子液水凝胶内部的分散状态及阴离子响应性聚集。结果表明,由于空间位阻和静电作用,制得的金纳米粒子的表面等离子共振吸收峰为527 nm,在离子液水凝胶中呈均匀分散的球形(2～5 nm);在PF6-阴离子的作用下,形成了疏水性水凝胶,使凝胶收缩,凝胶内部的金纳米粒子发生聚集,其吸收峰红移到532 nm,初步证实了此水凝胶具有阴离子响应性。     

表面功能化聚苯乙烯纳米微球的制备及自组装

用乳液聚合的方法合成了表面富含羧基的聚苯乙烯纳米微球，采用热分析、红外、透射电镜和X射线粉末衍射仪等对其进行了结构和性能表征;并用自组装的方法将其在玻璃表面组装成膜.考察了制备条件，通过对自组装薄膜原子力显微镜形貌图的分析，确立了最佳组装方案.     

pH值响应的壳聚糖纳米微球的合成及吸附镍离子研究

本工作于水中简单地合成了生物相容且可生物降解的壳聚糖/聚丙烯酸纳米微球,产物具有优异的水稳定性和单分散性。通过傅里叶变换红外光谱、动态光散射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和zeta电位对所得纳米微球的理化性质进行表征,结果显示壳聚糖纳米微球的表面结构和zeta电位对pH值改变具有响应性。携带丰富官能团的产物微球为装填其它活性材料提供了功能位点,因此,可将该纳米微球用作水中去除镍离子的吸附剂。本文从吸附时间、pH值、温度及起始离子浓度等方面研究了纳米微球的吸附行为,发现壳聚糖微球对镍离子的吸附量可以高达44.41mg/g。此外,吸附等温线遵循Freundlich等式,而其动力学符合拟二级模型。     

pH值对硫醇修饰的金纳米粒子聚集态的影响

制备了3 巯基丙酸修饰的金纳米颗粒,溶胶的pH值变化导致颗粒表面的电荷发生变化.随着pH值的降低,颗粒的聚集体增大,在pH值小于4时颗粒下沉.加碱增大溶胶的pH值,聚集的颗粒会重新分散.     

金纳米棒的光学性质研究进展

金纳米棒在紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)波段具有独特的可调节表面等离子体共振(SPR)光学特性,其良好的稳定性、低生物毒性、亮丽的色彩和在催化、信息存储、生物医学等领域广阔的应用前景受到相关研究领域的广泛关注.结合已有的研究基础,本文主要综述了金纳米棒光学性质的研究进展,包括表面等离子体共振、局域场增强效应、共振耦合效应及荧光特性,并对金纳米棒的应用做了展望.     

模板聚合法制备高浓度PMAA/HEC核-壳聚合物纳米微球

以羟乙基纤维素(HEC)为大分子模板,选用甲基丙烯酸(MAA)单体,通过模板聚合一步反应,制备了较高浓度(40 mg/mL)的核-壳结构聚合物纳米微球溶液。采用透射电镜、红外光谱、粒径-电位和荧光光谱等分析方法,研究了PMAA/HEC纳米微球的形态、结构、原位形成机理和pH响应特性。结果表明:在大分子间氢键作用的驱动下,原位生成的PMAA和HEC自组装形成了以不溶性的PMAA/HEC大分子复合物为核、以可溶性HEC为壳的PMAA/HEC聚合物纳米微球。微球在pH=0.7~4.0范围内表现出较明显的pH敏感性。