尺寸可控的金纳米粒子在功能化的MWNTs表面的自组装

提出了一个有效的、以晶种媒介的光化学法可控生长不同尺寸的胶体金纳米粒子在多壁碳纳米管(MWNTs)表面的自组装.方法基于羧基化的MWNTs以双官能团巯基乙酸分子化学修饰而连接上巯基,随后,不同尺寸的胶体金纳米粒子以共价结合的方式分别被直接锚定在其表面,从而获得良好的Au/MWNTs杂化材料.通过UV-Vis光谱、TEM和XRS等技术对胶体金纳米粒子、Au/MWNTs复合物及其自组装过程的表征,详细研究了金纳米粒子尺寸对功能化MWNTs表面自组装的影响,结果表明,直径为2.5～5.2nm范围很好分散的金纳米粒子能够很好自组装在平均直径约20nm的功能化MWNTs表面上.同时探讨了双官能团分子的化学修饰和金纳米粒子对MWNTs表面自组装的驱动力。     

金纳米粒子-胱氨酸三维网状结构的形成及其光谱特性研究

用柠檬酸三钠还原法制备了水溶性金纳米粒子, 粒子的平均粒径为4.5 nm, 它与胱氨酸作用后, 胱氨酸利用双硫键在其表面成功地进行了自组装, 获得了金纳米粒子-胱氨酸的三维网状结构. 用紫外-可见光谱、光散射光谱、透射电子显微镜等手段对胱氨酸组装前后的金纳米粒子进行了表征. 结果显示, 粒子与粒子之间, 通过静电引力形成了离子键, 吸收光谱变化明显, 金纳米粒子特征吸收峰由组装前518 nm红移到670 nm, 溶液颜色也相应由酒红色变为蓝紫色, 求出了金纳米粒子-胱氨酸三维网状结构形成过程中胱氨酸的最佳量, 金与胱氨酸的物质的量比为1∶1. 对于4.5 nm的金纳米粒子, 只有14%左右的胱氨酸在金纳米粒子的表面进行了自组装, 而多余的86%的胱氨酸未与金纳米粒子作用; 其共振瑞利散射光谱具有潜在的应用价值. 该研究对以金纳米粒子为基础的新材料制备进行了有益的探索.     

基于DNA酶/AuNPs-GO传感器方波伏安法高灵敏检测Pb2+

制备了金纳米粒子-氧化石墨烯(AuNPs-GO)复合物,采用透射电镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对其进行了表征.将此复合物修饰到玻碳电极(GCE)表面,再通过Au—S键将巯基修饰的富含鸟嘌呤的DNA链(T30695)自组装到电极表面的金纳米粒子上.T30695可与Pb2+结合形成稳定的平行G-四链体,...     

金核银壳纳米粒子薄膜的制备及SERS活性研究

采用柠檬酸化学还原法制备金溶胶, 通过自组装技术在石英片表面制备金纳米粒子薄膜, 在银增强剂混合溶液中反应获得金核银壳纳米粒子薄膜. 用紫外-可见吸收光谱仪和原子力显微镜(AFM)研究了不同条件下制备的金核银壳纳米粒子薄膜的光谱特性和表面形貌, 并以结晶紫为探针分子测量了金核银壳纳米粒子薄膜的表面增强拉曼光谱(SERS). 结果表明, 金纳米粒子薄膜的分布、银增强剂反应时间的长短对金核银壳纳米粒子薄膜的形成均有重要影响. 制备过程中, 可以通过控制反应条件获得一定粒径的、具有良好表面增强拉曼散射活性的金核银壳纳米粒子薄膜.     

利用Fe3O4/DR膜作为催化剂前体在硅片上生长多壁碳纳米管

Fe3O4纳米粒子与正离子性的重氮树脂在硅基底的表面形成稳定自组装膜,还原后可通过化学气相沉积(CVD)法在硅基底的表面生长多壁碳纳米管.以聚丙烯酸包裹Fe3O4纳米颗粒能够有效地防止纳米粒子的团聚,并提高组装效率,得到均匀的纳米粒子自组装膜,从而获得在硅基底上均匀分布的多壁碳纳米管.     

氨基功能化有序介孔Si02薄膜组装Au纳米粒子复合材料的可调色散性质

以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷(P123)为模板剂,采用共溶胶的蒸发诱导自组装方法制备了氨基功能化介孔SO2薄膜,然后利用氯金酸(HAUCl4)与介孔SiO2薄膜孔道内壁的氨基之间的中和反应组装Au纳米粒子,制备得到Au/SiO2纳米复合材料.用TEM,XRD和UV-Vis光谱对材料进行了测试.结果表明,无水乙醇...     

步步种子法制备形态及尺寸可控的花状金纳米粒子

系统研究了以20 nm球形金纳米粒子为种子,抗坏血酸和HAuCl4为生长溶液,利用步步种子法制备花状金纳米粒子的方法。实验结果表明,抗坏血酸可以快速有效地使HAuCl4还原成Au0单体,并在反应溶液中形成小的金纳米粒子;采用步步种子法以抗坏血酸还原HAuCl4,通过球形金纳米种子的核生长过程使种子粒径增大,继而通过二次成核过程使金纳米粒子表面出现突起,最终形成粒径均一可控的花状金纳米粒子结构,通过改变抗坏血酸和种子溶液的加入量可以得到不同粒径及形态的花状金纳米粒子。该粒子由于较大的表面粗糙度和分支上的特殊电磁场效应,从而在表面增强荧光光谱中表现出良好的增强效果。     

步步种子法制备形态及尺寸可控的花状金纳米粒子

系统研究了以20 nm球形金纳米粒子为种子,抗坏血酸和HAuCl4为生长溶液,利用步步种子法制备花状金纳米粒子的方法。实验结果表明,抗坏血酸可以快速有效地使HAuCl4还原成Au0单体,并在反应溶液中形成小的金纳米粒子;采用步步种子法以抗坏血酸还原HAuCl4,通过球形金纳米种子的核生长过程使种子粒径增大,继而通过二次成核过程使金纳米粒子表面出现突起,最终形成粒径均一可控的花状金纳米粒子结构,通过改变抗坏血酸和种子溶液的加入量可以得到不同粒径及形态的花状金纳米粒子。该粒子由于较大的表面粗糙度和分支上的特殊电磁场效应,从而在表面增强荧光光谱中表现出良好的增强效果。     

盐诱导金纳米粒子自组装和沉降制备具有宽波段吸收特性的黑金

通过向金溶胶中加入无机盐诱导金纳米粒子自组装,并自然沉降金纳米粒子组装体得到黑金薄膜.研究结果表明,该黑金薄膜在400~1600 nm的宽带范围内表现出很强的吸收能力（>80%）,在400~800 nm的可见范围内能达到94%,表现出高光热转换能力和宽波段的高表面增强拉曼散射（SERS）活性.     

组装在贵金属基底上的金纳米粒子对CO的电化学催化氧化

研究了组装在Au, Pt电极表面的金纳米粒子对CO的电化学催化氧化行为, 首次在实验上观察到较大粒径金纳米粒子(粒径＞10 nm)对CO的电催化氧化活性. 考察了金粒子表面金氧化物对粒子电催化活性的影响, 发现表面金氧化物的形成是金纳米粒子对CO具有电催化氧化活性的前提. 对于相同粒径的金纳米粒子, 随着粒子表面金氧化物量的增加,催化活性增大.     

利用FeaO4／DR膜作为催化剂前体在硅片上生长多壁碳纳米管

Fe3O4纳米粒子与正离子性的重氮树脂在硅基底的表面形成稳定自组装膜，还原后可通过化学气相沉积（CVD）法在硅基底的表面生长多壁碳纳米管．以聚丙烯酸包裹Fe3O4纳米颗粒能够有效地防止纳米粒子的团聚，并提高组装效率，得到均匀的纳米粒子自组装膜，从而获得在硅基底上均匀分布的多壁碳纳米管．     

纳米硫化镉在对氨基苯硫酚自组装单层修饰金电极上的电化学合成

采用电流脉冲法在自组装了对氨基苯硫酚单层的金电极(PATP/Au)上电沉积硫化镉(CdS)纳米薄膜,运用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)对其形貌和结构进行了表征,发现得到的是垂直基底生长的CdS纳米棒有序阵列.研究电沉积中电流脉冲参数的影响时发现:随着电流脉冲宽度增大,CdS纳米棒的尺寸增大,有序性降低;脉冲幅度增大,则纳米棒尺寸增大,覆盖度也随之增大.因此通过调节脉冲宽度和脉冲幅度,可对所制备的CdS纳米薄膜的形貌和尺寸进行调控.运用循环伏安法和计时电位法对电沉积机理进行了探究.根据实验结果我们认为Au电极自组装PATP单分子层后,PATP分子中的-NH2与溶液中Cd2+相互作用,使沉积时的电子通过表面的PATP分子链进行传递.并进一步提出纳米CdS在PATP/Au电极上电化学合成的生长机理.     

Au-Ag三角纳米环单层膜的原位转化制备及 SERS效应

利用模板牺牲氧化还原反应将自组装在基片上的三角板银纳米粒子(边长约为79.2 nm)与氯金酸溶液作用进而原位转化形成三角纳米环. 通过紫外-可见(UV-Vis)光谱实时监测基片上银三角板纳米粒子在反应不同阶段的消光特性; 扫描电子显微镜(SEM)显示了银三角板纳米粒子转化过程的形貌变化; 利用X射线光电子能谱(XPS)对其成分进行分析. 表征结果表明, 三角纳米环的成分为Au-Ag合金或复合物; 随着基片与氯金酸溶液作用时间的增加, 自组装膜的表面等离子体共振峰逐渐红移; Au-Ag三角环状纳米粒子的平均壁厚度从29.3 nm缩小至16.2 nm. 以4-巯基苯胺(4-ATP)为探针分子研究了该Au-Ag三角环状纳米粒子单层膜的表面增强拉曼(SERS)活性. 自组装单层膜基底的SERS信号随着Au-Ag三角纳米环平均壁厚度的增加逐渐增强.     

金纳米粒子组装体的连续离散型纳米结构控制

采用柠檬酸钠还原氯金酸的方法,制备出粒径均一的金纳米粒子(AuNPs),通过加入二水合双(对-磺酰苯基)苯基膦化二钾盐(BSPP),增强了AuNPs体系的分散性与稳定性.选用直径为15和40nm的AuNPs,用不同序列巯基修饰的单链DNA连接到其表面,通过DNA链的杂交,形成不同结构的金纳米粒子组装体.通过改变加入DNA延长连接单元的比例,可以控制金纳米粒子组装体具有连续离散型的1∶1,2∶1和3∶1纳米结构.     

配体链包覆纳米粒子的表面相分离及自组装的模拟研究

通过耗散粒子动力学方法,模拟了二元配体链包覆的纳米粒子表面的相分离行为,并与现有的模拟和实验体系进行对比.研究结果印证了相分离驱动力是配体链错位所导致的构象熵的结论.进一步以相分离得到的Janus和三嵌段Janus结构纳米粒子作为构筑单元,研究了其在选择性溶剂中的自组装行为.结果表明,Janus粒子易自组装成为双层囊泡结构,而三嵌段Janus粒子则更易形成单层囊泡结构.对于从配体链包覆的纳米粒子出发,设计具有特殊功能的囊泡提供了理论支持.     

纳米金-4,4'-二巯基二苯硫醚自组装膜修饰金电极的制备及其电化学行为

纳米金粒子,因其良好的光学、电学特性和生物相容性,受到分析化学工作者的极大关注.本研究利用4,4'-二巯基二苯硫醚(DMDPSE)中两端巯基的S原子与Au表面强烈作用形成Au-S键,构筑了纳米金-4,4'-二巯基二苯硫醚自组装膜修饰金电极(NG/DMDPSE/Au),然后研究了该电极的电化学行为.这不仅对纳米材料构建在基质表面提供了一个有效途径,而且对纳米粒子制成具有特殊功能的生物传感器具有一定的参考价值.     

金纳米粒子在氨基表面上的组装-pH值的影响

用原子力显微镜（AFM）和表面增强喇曼光谱（SERS）研究了pH值对金纳米粒子在Au／巯基苯胺自组装膜表面上组装效果的影响．AFM结果表明，金纳米粒子在表面上的覆盖度随pH值表现出规律性的变化，巯基苯胺自组装膜的SERS强度随pH值的变化也有类似的趋势．在磁性环境下，氨基未质子化，金粒子难以组装上，而在酸性条件下，氨基质子化带正电，金粒子与基底容易结合．我们认为金纳米粒子和氨基之间的作用属于静电力，pH值同时影响膜表面氨基的质子化程度和金纳米粒子表面的带电量．     

金纳米粒子表面自组装巯基十一烷醇单分子层体系的制备及其光散射特性研究

采用柠檬酸钠还原法制备了水相金纳米粒子, 通过巯基的自组装, 成功获得了巯基十一烷醇(MUN)单分子层保护的金纳米粒子. 用紫外可见光谱、透射电子显微镜、激光散射粒度分析、同步散射光谱和发射光谱等手段对组装前后的金纳米粒子的性质进行了研究. 结果表明: 制备的金纳米粒子最大吸收波长518 nm, 形状规则, 粒度均匀, 平均粒径为14.6 nm, 每个粒子含有约9.64×10⁴原子; 组装之后的金纳米粒子表面等离子体共振吸收峰红移17.0 nm, 平均粒径增大为20.2 nm, 组装层的平均厚度2.8 nm, 与MUN分子长度相当, 结合量实验证明每一个金纳米粒子可以结合约7.52×10³个MUN, 表面覆盖率为83.6%, 粒子分散均匀, 稳定性增强可长期保存; 同步散射光谱变化和发射光谱中分频、差频和倍频峰的存在证明, 金纳米粒子组装前后均具有非线性光学特性.     

基于不对称星形聚合物制备Janus杂化金纳米粒子

利用原子转移自由基聚合(ATRP)和叠氮-炔基点击化学反应,对β-环糊精(β-CD)进行不对称改性,在其宽截面一侧聚合得到14条亲水性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)链,在其窄截面一侧偶联7个硫辛酸(LA)基元,得到不对称星形聚合物(LA)7-CD-(PNIPAM46)14,采用配体交换法以此聚合物对金纳米粒子进行表面修饰,得到表面具有不对称化学组成和亲疏水性的Janus杂化金纳米粒子(Au3.1-CD-(PNIPAM46)14),该两亲性Janus杂化金纳米粒子可以在选择性溶剂水中组装形成类似于胶束结构的球状组装体。     

水/油界面上自组装金纳米粒子单层薄膜

采用界面自组装的方法制备了金纳米粒子单层薄膜。该方法克服了传统制备金纳米粒子薄膜需要引入第三种助剂的缺点,仅用金溶胶和另外一种疏水溶剂通过简单的混合,就可得到金纳米粒子单层薄膜。通过调节疏水溶剂的极性,可以调节组成金膜中金纳米粒子的数密度,即纳米粒子的间距。