稀土配合物Tb（Sal）3·3H2O纳米微晶的制备及发光性质

利用化学沉淀法制备了不同粒径的Tb（Sal）3·3H2O纳米微晶和Tb（sal）3·2H2O稀土配合物。利用元素分析、红外光谱、热重分析和透射电镜表征了纳米微晶和稀土配合物的结构、热性质和粒径大小。利用荧光激发和发射光谱、紫外光谱探讨了有机配体和中心离子之间的能量传递过程。结果显示Tb（Sal）,·3H2O纳米微晶的粒径主要分布在50～250nm区域并且发出较强铽（Ⅲ）离子的特征荧光。这些结果为进一步扩展稀土配合物在发光材料以及磁材料中的应用奠定了基础。     

稀土配合物RE(TPTZ)Cl_3的合成、表征及荧光性能研究

首次以2,4,6-三吡啶基三嗪（TPTZ）与Sm, Eu, Tb和Dy氯化物反应,合成四种单一稀土配合物以及Tb分别1∶1掺Gd, Y, La的三种异核配合物。经元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导率、红外光谱、紫外光谱和差热-热重测定表明,配合物的组成分别为RE（TPTZ）Cl3·3H2O（RE=Sm, Eu, Tb, Dy）和Tb0.5Ln0.5（TPTZ）Cl3·3H2O（Ln=Gd, Y, La）;TPTZ作为三齿配体与稀土离子配位,即中心环提供一个N原子,两个吡啶环分别提供一个N原子;配合物中3个水分子与稀土离子配位,1个Cl-在外界,2个在内界,为1∶1型电解质;配合物内外界可能为[RE（TPTZ）（H2O）3Cl2] Cl,稀土离子的配位数为8。配合物的荧光光谱测试表明,四种单一稀土配合物中,Tb配合物发光最强;三种1∶1掺杂异核Tb配合物荧光强度大于纯Tb配合物,表明Y3＋, La3＋和Gd3＋都可以敏化Tb3＋的发光,其中Gd3＋的敏化作用最强,Y3＋次之,La3＋最差。     

胸腺嘧啶单体及环丁烷型胸腺嘧啶二聚体的表面增强拉曼散射

采用DFT-B3LYP方法,6-311G(d,p)(C,H,O原子)和lanl2dz（Ag原子）基组计算了胸腺嘧啶单体（Th）和DNA光损伤产物—环丁烷型胸腺嘧啶二聚体（Th2）吸附在Ag纳米粒子上形成复合物的结构和表面增强拉曼散射（SERS）。结果显示, Ag纳米粒子在胸腺嘧啶单体（Th）和环丁烷型胸腺嘧啶二聚体中最有利的吸附位点是O7位,相比于单个分子,复合物Th-Ag,Th2-Ag的结构和光谱发生了变化。对胸腺嘧啶单体分子,其SERS的增强因子为10,主要由N-H伸缩振动引起;复合物Th2-Ag中, SERS增强了大约18倍,主要由C2=O的伸缩振动引起,此增强机理属于极化率变化产生的静化学增强。     

BSA-SDS-Ag聚合物纳米微粒的制备及水凝胶性质的研究(Ⅱ)

本文报道用X－射线衍射（XRD），TEM和FTIR光谱考察了在不同的制备条件下BSA－SDS－Ag的SDS－Ag聚合物纳米微粒的结构，形貌以及表面性质，随制备条件的不同，微粒的表面形貌有很大的差异。体系在微也液状态下，用甲醛作还原剂，可把银离子还原为单质，进而聚集成包裹型的团状微粒，微粒粒径32－60nm；微粒表面结构复杂，表明Ag^＋先后与蛋白质中的某些氨基酸残基产生化学键合，再还原为Ag粒，进而聚合成网状结构的聚合物。     

不同Ag壳厚度Au@Ag纳米粒子的调控制备表征及表面增强拉曼光谱的效应

采用化学还原法制备了以Au为核、包覆Ag的双金属核壳Au@Ag纳米粒子,并成功地用于表面增强拉曼光谱(SERS)分析测试。通过改变制备液中Ag/Au的量比来调控Ag壳包覆厚度。采用透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)对Au@Ag纳米粒子的构貌进行表征。TEM显示明显存在核壳结构,且Ag壳层随Ag/Au的量比的增加而逐渐变厚;UV-Vis表明随着Ag/Au的量比的增加,Au@Ag纳米粒子出现了Au核与Ag壳吸收峰的2个等离子体共振峰,同时伴随着Au峰的蓝移和Ag峰的红移。以双甲脒为分析物,考察了不同Ag/Au的量比时的Au@Ag纳米粒子的SERS活性。结果表明,SERS活性随Ag/Au的量比的增加先增大后减小,在6∶5时其SERS增强效应最佳,此时Ag壳厚度约为6 nm。以对巯基苯胺(4-ATP)、结晶紫(CV)和双甲脒为分析测试对象,对比了Au@Ag、Ag、Au 3种基底的SERS活性。结果表明,所制备的Au@Ag纳米粒子的SERS活性要明显优于单纯的Au、Ag纳米粒子。     

双叔丁基苯并噁唑噻酚在多孔二氧化硅中发光的研究

利用溶胶凝胶法制备了用有机荧光染料2,5-双（5-叔丁基-1,3-苯并噁唑-2-基）噻酚（2,5-bis（5-tert-butyl-2-benzoxazolyl）thiophene, BBOT）的高浓度掺杂的纳米多孔二氧化硅固态薄膜,该薄膜呈现明亮的蓝色发光。通过紫外-可见光谱、瞬态-稳态荧光光谱、光学显微镜技术的研究表明：（1）在掺杂浓度低于6×10^-3 mol·L^-1时,薄膜中荧光染料BBOT的光强比值随浓度呈线性增加;（2）在掺杂浓度低于6×10^-3 mol·L-1时,显微镜观察可见薄膜发光均匀、没有相分离产生;（3）固体薄膜中分子的荧光寿命比在1,4二氧六环稀溶液中的1.957 ns延长。在掺杂浓度为6×10^-3 mol·L^-1的样品中随着凝胶化程度逐渐升高荧光寿命从固化温度为50 ℃样品的2.45 ns提高到固化温度为90 ℃样品的3.04 ns。在掺杂浓度高达6×10^-3 mol·L^-1时,该体系并不产生分子荧光的浓度猝灭。通过对比固态掺杂体系中和相同浓度下1,4二氧六环溶液中BBOT的荧光寿命随浓度和二氧化硅体系凝胶化程度变化的规律,发现多纳米孔二氧化硅基质可以有效地抑制BBOT荧光的浓度猝灭,获得了具有稳定荧光的有机无机杂化材料。     

Ag-Au二元纳米微粒吸收谱的计算

纳米微粒的光学性能与其表面等离子体共振关系密切.本文利用推广的Mie理论计算研究了Au-Ag体系单质、合金以及核壳结构纳米颗粒的消光、吸收和散射的性能(包括壳核结构Ag-Au微粒在紫外-可见光的吸收性能),计算结果与实验值相符合得很好.研究表明,随着粒径的增加,微粒表面等离子体共振偶极吸收峰出现红移,波峰位置与纳米微粒的尺寸具有线性关系.壳核结构中,粒径与核壳比决定了整个微粒的吸收性能.进一步研究表明,当Au壳层较薄时,可以获得具有可调光学性能的壳核纳米结构;而当Au壳层较厚时,其光学性能与同尺寸单质Au微粒一致.通过计算分析,本文还将Mie理论推广到具有空腔结构并且壳层厚度达到一定值的纳米微粒.另外,研究发现合金结构纳米微粒的吸收峰位置与合金成分有着线性关系.本研究表明,人们可以通过控制纳米微粒的尺寸、形貌和结构,调节其表面等离子体共振峰位,这大大拓展了纳米微粒的应用范围.     

纳米 Au 球壳材料的制备及其近红外光热转换性质

报道了一种采用湿化学法,以Ag纳米球为模板合成纳米Au球壳水溶胶的新方法,并对这种材料的光热转换性质进行了研究。TEM分析表明,Au纳米颗粒呈球壳结构,粒径约为20nm,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,Au球壳的吸收峰位置从可见区(-400nm)逐渐红移至近红外区(-800nm)。测量了不同浓度的Au球壳水溶胶经近红外激光照射后的温度变化。结果表明,经1．9W／mm^2的808nm近红外光照射10min,温度最高升高了5．5℃。由于800—1200nm是人体组织的透射窗口,肿瘤细胞在42℃左右即可被杀死,这种纳米Au球壳材料有望在利用光热转换的红外热疗中得到应用,并有可能利用光动力实现药物释放。     

本期重点推荐论文北大核心

《光谱分频型PV/T系统中纳米颗粒优化分析》评估了不同粒径的纳米颗粒用于光谱分频（SBS）型PV/T系统的适合程度，采用时域有限差分法FDTD模拟了Au、Ag、Cu、Fe3O4、Zn O、Ti O2六种纳米颗粒的光学特性，并以单晶硅太阳能电池的光谱响应为例，对照分析了粒径为20 nm～200 nm的六种纳米颗粒的光吸收性能，以契合度作为评价指标优化粒径。论文具有较高的实际应用参考意义和创新性。     

Fe2O3/Au/Ag磁性核壳纳米粒子的制备及其SERS研究

本文介绍了一种制备多功能磁性Fe2O3/Au/Ag纳米粒子的简捷方法, 制备的粒子直径大约在100 nm左右, 采用UV-vis和SEM对该结构进行了表征。并通过调节硝酸银的用量, 制备了一系列具有不同壳层厚度和表面结构的多重核壳纳米粒子。以苯硫酚(TP)为探针分子, 研究了不同银壳厚度的磁性纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)活性。结果表明随Ag:Au比例的不断增加, 其SERS活性呈现先增大后减小的趋势, 这与表面结构的改变有关。     

痕量葡萄糖的双酶催化荧光分析

在HAc-NaAc缓冲溶液中,葡萄糖氧化酶(GOD)催化葡萄糖与溶解氧反应生成H₂O₂;辣根过氧化物酶(HRP)催化H₂O₂氧化过量的KI生成I-₃, I-₃分别与罗丹明S(RhS), 罗丹明6G(Rh6G), 丁基罗丹明B(b-RhB), 罗丹明B(RhB)结合形成缔合物微粒,使得4体系分别在556,556,584和584 nm处的荧光峰强度线性降低。在最佳条件下,葡萄糖的浓度分别在0.083～9.99,0.17～8.33,0. 33～8.33,0. 33～9.99 μmol·L-1范围内与RhS,Rh6G,b-RhB,RhB四体系的荧光猝灭强度呈良好的线性关系,其回归方程、相关系数、检出限分别为ΔF=40.0c+ 3.0,ΔF=23.9c+8.1,ΔF=25.6c+4.2,ΔF=18.4c+ 0.8;0.995 1,0.997 3,0.996 0,0.996 5;0.059,0.17,0.21,0.16 μmol·L-1。RhS催化体系最灵敏、稳定,将其用于人血清中葡萄糖的检测,结果满意。     

DNA酶裂解-纳米金共振瑞利散射光谱法测定痕量Cu2+

在pH 7.0HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)缓冲溶液中和0.19mol.L-1 NaCl存在下,单链底物DNA(SS)和酶链DNA(ES)在80℃杂交形成双链DNA(dsDNA)。Cu2+可切割dsDNA中的底物链释放出单链DNA(ssDNA),此ssDNA与金纳米粒子(NG)作用形成NGssDNA结合物不被NaCl聚集,而未保护的NG聚集形成较大粒径的聚集体(NGA),在627nm处有一个较强的共振瑞利散射峰。随着Cu2+浓度的增大,该共振瑞利散射峰降低,其降低值ΔI与Cu2+浓度在15～1 250nmol.L-1范围呈线性关系,其回归方程为ΔI=0.17c-2.3,线性相关系数为0.989 5,检出限为8nmol.L-1。据此建立了一个高灵敏、高选择性、简便测定Cu2+的共振瑞利散射光谱分析法。该法用于水样中Cu2+的检测,结果满意。     

Synthesis and photo physical properties of Au @ Ag (core @ shell) nanoparticles disperse in poly vinyl alcohol matrix

Synthesis of core @ shell (Au @ Ag) nanoparticle with varying silver composition has been carried out in aqueous poly vinyl alcohol (PVA) matrix. Core gold nanoparticle (~15 nm) has been synthesized through seed-mediated growth process. Synthesis of silver shell with increasing thickness (~1–5 nm) has been done by reducing Ag⁺ over the gold sol in the presence of mild reducing ascorbic acid. Characterization of Au @ Ag nanoparticles has been done by UV–Vis, High resolution transmission electron microscope (HRTEM) and energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopic study. The blue shift of surface plasmon resonance (SPR) band with increasing mole fraction of silver has been interpreted due to dampening of core, i.e. Au SPR by Ag. The dependence of nonlinear optical response of spherical core @ shell nanoparticles has been investigated as a function of relative composition of each metal. Simulation of SPR extinction spectra based on quasi-static theory is done. A comparison of our experimental and the simulated extinction spectra using quasi-static theory of nanoshell suggests that our synthesized bimetallic particles have core @ shell structure rather than bimetallic alloy particles.     

Plasmonics properties of trimetallic Al@Al2O3@Ag@Au and Al@Al2O3@AuAg nanostructures

Bimetallic and trimetallic nanoparticles have attracted significant attention in recent times due to their enhanced electrochemical and catalytic properties compared to monometallic nanoparticles. The numerical calculations using Mie theory has been carried out for three-layered metal nanoshell dielectric–metal–metal (DMM) system consisting of a particle with a dielectric core (Al@Al₂O₃), a middle metal Ag (Au) layer and an outer metal Au (Ag) shell. The results have been interpreted using plasmon hybridization theory. We have also prepared Al@Al₂O₃@Ag@Au and Al@Al₂O₃@AgAu triple-layered core–shell or alloy nanostructure by two-step laser ablation method and compared with calculated results. The synthesis involves temporal separations of Al, Ag, and Au deposition for step-by-step formation of triple-layered core–shell structure. To form Al@Ag nanoparticles, we ablated silver for 40 min in aluminium nanoparticle colloidal solution. As aluminium oxidizes easily in water to form alumina, the resulting structure is core–shell Al@Al₂O₃. The Al@Al₂O₃ particle acts as a seed for the incoming energetic silver particles for multilayered Al@Al₂O₃@Ag nanoparticles is formed. The silver target was then replaced by gold target and ablation was carried out for different ablation time using different laser energy for generation of Al@Al₂O₃@Ag@Au core–shell or Al@Al₂O₃@AgAu alloy. The formation of core–shell and alloy nanostructure was confirmed by UV–visible spectroscopy. The absorption spectra show shift in plasmon resonance peak of silver to gold in the range 400–520 nm with increasing ablation time suggesting formation of Ag–Au alloy in the presence of alumina particles in the solution.     

PS/Ag核壳结构复合微球的制备与性能

以乳液聚合法制备的平均粒径1.2~1.5μm单分散聚苯乙烯(PS)微球为核,经过超声敏化、化学镀、还原等过程制备了PS/Ag核壳结构复合微球。采用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、紫外可见光谱对其形貌、物相、结构与光学性质进行了表征与分析。结果表明:PS/Ag复合微球粒径相对均一;通过多次敏化、控制二次银氨溶液浓度(0.002~0.006 mol/L),可实现对纳米银壳层厚度的调控;纳米银壳层沉积生长过程中,随着PS微球表面银粒子的增多、增大,复合微球的光学等离子体共振吸收峰产生显著的展宽与红移。     

银纳米敏化铽-诺氟沙星荧光和二级散射的研究与应用

铽(Ⅲ)(Tb3+)与诺氟沙星能生成二元配合物,在272 nm紫外光照射下配合物中的配体诺氟沙星能吸收能量并将其能量转移给稀土铽(Ⅲ)离子,产生铽(Ⅲ)离子的特征荧光峰,最大峰位于545 nm。而配合物的二级散射峰也恰好在545 nm。当一定浓度和一定大小颗粒的银纳米粒子加入到二元体系中时,不仅增强了铽(Ⅲ)与诺氟沙星配合物分子间的能量传递,同时也增大了体系的二级散射光强度,使得体系在545 nm处的总发射光强度大大增加,且体系的发光强度与诺氟沙星的浓度在一定浓度范围内成正比。 据此建立了一种新的诺氟沙星的分析方法。实验研究了银纳米粒子-铽(Ⅲ)-诺氟沙星体系测定诺氟沙星的最佳实验条件,线性范围为6.0×10-9～1.0×10-5 mol·L-1,检出限为4.4×10-9 mol·L-1。由于产生的发射光谱是长波区的锐线光谱,该方法干扰少、灵敏度高、选择性好, 用于测定胶囊和眼药水中诺氟沙星的含量,其回收率在93.2%～102.0%。     

金纳米棒表面等离子体共振瑞利散射能量转移光谱测定痕量硼

硼是一种生命体必需的微量元素,但过量的硼对人体以及动植物有害。建立一种高灵敏度,高选择性以及简便的硼检测方法,对于环境和人类健康都具有很重要的意义。本研究的目的是建立一种简便,灵敏,选择性测定硼的金纳米棒等离子体共振瑞利散射能量转移光谱新方法。直径为12 nm, 长度为37 nm的金纳米棒采用种子生长法制备。在pH 5.6的NH₄Ac-HAc的缓冲溶液中和甲亚胺-H存在下,金纳米棒在404 nm处产生较强的共振瑞利散射峰。当体系中存在硼酸时,硼酸与甲亚胺-H形成硼酸-甲亚胺-H配合物。作为散射受体的配合物与散射共振能量转移的给体纳金米棒靠近时,发生瑞利散射共振能量转移,导致瑞利散射信号猝灭。随着硼酸浓度的增加,形成的配合物增加,金纳米棒转移给黄色配合物的散射光能量增大,导致体系404 nm处的瑞利散射强度线性降低。其降低值ΔI_{404 nm}与硼的浓度在10～750 ng·mL-1范围内呈良好的线性关系。考察了共存物质对该法测定2.3×10-7 mol·L-1 B的干扰情况。结果表明该法具有较高的选择性,即4×10-4 mol·L-1的Mn2+,Cd2+,Zn2+,Bi3+,Na+,Al3+,葡萄糖,Hg2+,IO-₃,F-,SO2-₄,SiO2-₃,NO-₃,ClO-₄,过氧化氢等对硼的测定无干扰。据此建立了一个灵敏度高,选择性好,简便快速检测硼的瑞利散射共振能量转移新方法。     

A novel method to prepare Au nanocage@SiO_2 nanoparticle

Gold （Au） nanocage@SiO2 nanoparticles are prepared by a novel approach. The silver （Ag） nanocube@SiO2 structure is synthetized firstly. Next, the method of etching a SiO2 shell by boiling water is adopted to change the penetration rate of AuCl4- through the SiO2 shell. AuCl4- can penetrate through silica shells of different thickness values to react with the Ag nanocube core by changing the incubation time. The surface plasma resonance （SPR） peak of synthetic Au nanocage@SiO2 can be easily tuned into the near-infrared region. Besides, CdTeS quantum dots （QDs） are successfully connected to the surface of Au nanocage@SiO2, which testifies that the incubation process does not change the property of silica.     

一个检测痕量汞离子的鱼精DNA修饰纳米金共振散射光谱法

在pH 7.0 Tris-HCl缓冲溶液及0.017 mol.L-1NaCl介质中,鲱鱼精DNA与10 nm的金纳米粒子形成较稳定的结合物使得金纳米粒子不聚集,体系的散射信号较弱。当有Hg2+存在时,DNA与Hg2+形成更稳定的DNA-Hg2+结合物,金纳米粒子聚集导致572 nm处的共振散射峰增强。在3.87μg.mL-1金纳米粒子-11.7μg.mL-1DNA-pH 7.0~17 mmol.L-1NaCl条件下,Hg2+浓度c在3.3~3 333.3 nmol.L-1范围内与572 nm处的共振散射强度增强值ΔI572 nm成良好线性关系,其回归方程、相关系数、检出限分别为ΔI572 nm=0.019c+5.0,0.999 1,2.5 nmol.L-1。该法用于水样分析,结果与冷原子吸收光谱法一致,相对标准偏差为5.1%。