紫外光辐照法制备金纳米盘及其反应机理

用紫外光辐照氯金酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和纳米金种子的混合溶液, 在室温下用30 min制备出尺度小于100 nm的截角三角形或六边形金纳米盘. X射线能谱和衍射分析表明粒子是以{111}面为盘状面的高纯面心立方金单晶, 红外透射光谱表明金粒子与PVP之间存在作用. 产物的可见吸收光谱表现出纳米盘的各向异性表面等离子体共振吸收峰. 不同实验条件下产物的吸收光谱分析表明: PVP起还原剂和包覆剂的作用; 高强度紫外光加速了反应进行; 种子对反应具有催化作用; 种子的加入量有最佳值, 在该值下纳米盘平均尺度最大(达80 nm), 吸收谱上的面内偶极共振峰位于950 nm处; 种子的加入量超过该值时, 纳米盘尺度变小, 面内偶极共振峰发生蓝移.     

Cu/AAO纳米有序阵列复合结构的光吸收特性

采用电化学沉积工艺, 成功制备了铜/氧化铝(Cu/AAO)纳米有序阵列复合结构. 研究结果发现, 在λ为570 nm附近出现了明显的Cu表面等离子共振吸收峰, 且随Cu沉积量的增加, 吸收峰位稍有蓝移, 其强度逐渐增强, 峰形由宽变锐; 另外还发现, 该结构的吸收边随着Cu沉积量(或长径比)的增加大幅度红移, 可以实现在近紫外至近红外的大范围内移动, 最大频移量超过500 nm, 且Cu表面等离子振荡吸收峰会随着吸收边的大幅度红移被掩盖而逐渐消失. 对该结构光吸收边的调制机理进行了理论分析, 阐释了吸收峰逐渐消失的原因, 并从理论上定性地解释了导致吸收峰位蓝移及宽化的主要原因.     

烟草花叶病毒介导合成三角形金纳米片

利用碱处理烟草花叶病毒的生物还原性和辅助结构导向作用,在室温下以水为溶剂直接还原氯金酸制备出三角形金纳米片。采取透射电子显微镜（TEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、选区电子衍射（SAED）和紫外-可见光谱仪（UV-Vis）等对所制备金纳米片的结构和性能进行了表征。结果显示,所制备三角形金纳米片为单晶,三角面为{111}晶面簇,边长在40 ~120 nm之间,厚度约为15 nm。该材料在可见光区有两个等离子共振吸收峰,在感光成像、生物检测和催化等领域具有很好的应用前景。     

不同形态银纳米粒子的非线性光学特性

通过光诱导生长制备了三角形和圆盘形银纳米粒子, 并采用飞秒Z-scan技术考察了这2种形貌的银纳米粒子在800 nm光波长下的非线性光学特性. 在基态等离子漂白和自由载流子吸收等效应的作用下, 粒径为75 nm的三角形银纳米粒子的非线性透过率随激发光强的增加而呈现由饱和向反饱和非线性吸收过渡的现象; 粒径为35 nm的圆盘形银纳米粒子仅表现出反饱和吸收现象. 实验结果表明, 银纳米粒子非线性吸收过程受粒子形态调控.     

金＠壳聚糖复合材料的合成、表征及其葡萄糖选择氧化性能

采用硼氢化钠化学还原氯金酸的碱性溶液制备了纳米金溶胶, 利用紫外-可见吸收光谱研究了金与壳聚糖的相互作用. 结果表明, 壳聚糖能够捕获金纳米粒子并易于形成金@壳聚糖复合材料. 利用X-光粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、微分热重及差热分析(DTG-DTA)等对这种复合材料进行了表征, 发现该材料具有较小的金纳米粒子, 壳聚糖的存在改变了金纳米粒子的等离子共振吸收, 二者之间存在一定的键合作用. 以分子氧为氧化剂, 在温和条件下, 该材料对葡萄糖选择氧化制葡萄糖酸反应具有良好的催化性能.     

银纳米棱镜的形成及其光学性能研究

以有机溶剂作为反应介质,聚合物为稳定剂,通过微波辅助溶液法成功地制备了具有特殊光学性能的银纳米棱镜.利用X射线衍射、透射电子显微镜和紫外-可见光谱等手段跟踪反应过程.结果显示,随着反应的进行,银纳米粒子由10nm左右的球形颗粒逐渐转变为具有规则三角形(或缺角的三角形)形貌的纳米棱镜;同时,紫外-可见吸收峰不但显示出明显的量子尺寸效应,而且吸收峰也由单一的等离子共振吸收峰变为多重的多极吸收峰共同存在,胶体溶液也随之显示出不同的颜色.改变反应物的配比、体系的浓度及无机前驱物都会得到位置和峰形各不相同的吸收曲线,从而得到多彩的纳米银胶体溶液.     

胃蛋白酶对CdTe纳米粒子的表面修饰及分析应用

以巯基乙酸为稳定剂和表面修饰剂, 在有机相中合成了平均粒径为3 nm左右的CdTe纳米粒子, 用胃蛋白酶改变纳米粒子的表面修饰状态并研究其系列特性. CdTe纳米粒子在320 nm处有强的紫外吸收, 在524.8 nm处有荧光发射. 经胃蛋白酶对其表面修饰后, 紫外吸收峰位不变, 但吸光强度升高, 荧光峰位蓝移至467.2 nm, 荧光强度降低. 温度、pH值及离子强度均对表面修饰产生影响. 在最佳实验条件下, 胃蛋白酶质量浓度在4—40 mg/L范围内与荧光降低值之间呈线性关系, 检测限(3σ)为0.28 mg/L(n=10), 该方法已被用于人体胃液胃蛋白酶的测定.     

纳米框诱导的三角形纳米银片合成(英文)

以二异辛基磺化琥珀酸钠(CAS No.577-11-7,1,4-二(2-乙基己基)丁二酸酯磺酸钠盐Bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate sodium salt,Dioctyl sulfosuccinate sodium salt,AOT)和柠檬酸钠为表面修饰剂,在60℃及36～50h的水浴条件下采用硼氢化钠还原硝酸银合成出高产率形貌规则的三角形纳米银片。通过控制反应条件可以在边长600～400 nm,厚度5～20 nm范围内调控三角形纳米银片尺寸。通过三角形纳米银片合成过程的显微结构表征提出了三角形框诱导的三角形纳米银片融合生长机制。在AOT表面修饰剂作用下,纳米银粒子自组装融合生长形成三角形纳米框。小的纳米银粒子的融合、消耗促进三角形纳米框形成三角形纳米片。AOT浓度、反应时间和溶液pH值等因素的研究进一步表明了在一定的条件下以三角形框形成为基础的三角形纳米银片的融合生长机制。     

掺铟氧化锌纳米盘的制备、结构及性质研究

热蒸发Zn、In₂O₃和C粉混合物, 在没有催化剂的条件下制备出掺铟氧化锌纳米盘. 纳米盘呈六边形或十二边形, 均是结晶完好的纤锌矿结构的单晶, 对角线长度约1~3 μm , 厚度40~100 nm. 纳米盘的生长是由自催化固-液-气(V-L-S)机理控制, 在实验条件下Zn和In的液滴抑制纳米盘 [0001]方向的生长. EDS分析表明, 六边形纳米盘和十二边形纳米盘中In的含量相近, 约为2.2%. 室温光致发光谱显示掺杂后的紫外发射峰位稍有蓝移, 同时半高宽(HWHM)变大, 没有观察到绿光发射峰位.     

聚多巴胺修饰金纳米花的可控制备及在光热治疗中的应用

采用无模板法制备了金纳米花, 其形状与粒径大小可以通过改变反应温度和还原剂抗坏血酸的用量来调控; 然后, 通过多巴胺的表面原位聚合反应制备了聚多巴胺修饰的金纳米花, 以提高其在近红外区的吸收能力及生物相容性. 采用透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和纳米粒度/Zeta电位仪等对金纳米花和聚多巴胺修饰金纳米花的形态、 粒径和光学特性进行了表征; 通过傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)分析证明聚多巴胺修饰成功; X射线衍射(XRD)分析结果表明, 聚多巴胺修饰前后金纳米花的晶体结构未变; 最后, 采用噻唑蓝(MTT)法体外评价了聚多巴胺修饰金纳米花的细胞毒性. 研究结果表明, 反应温度越低, 金纳米花表面分支结构越丰富, 以0 ℃为最佳反应温度; 还原剂抗血酸的用量越高, 金纳米花粒径越小; 金纳米花粒径在60~100 nm范围内可调, 最大吸收波长为575~650 nm. 经聚多巴胺修饰后, 金纳米花的最大吸收波长发生了显著红移(>80 nm), 近红外区的吸收范围显著扩大. 通过调控多巴胺溶液浓度, 可将金纳米花表面聚多巴胺层的厚度控制在8~14 nm. 在808 nm激光辐照下, 聚多巴胺修饰金纳米花溶液可迅速升温至57 ℃. 此外, 细胞实验结果表明, 聚多巴胺修饰后金纳米花的细胞毒性更低. 用其对HeLa肿瘤细胞进行光热治疗后, 细胞存活率仅为10%. 因此, 聚多巴胺修饰金纳米花作为光热试剂在肿瘤治疗领域具有潜在的应用前景.     

纳米多孔金薄膜的表面等离子体共振传感特性

对淀积在玻璃衬底上厚度约60 nm的金银合金溅射薄膜进行硝酸腐蚀脱银处理, 得到纳米多孔金薄膜. 利用自建的波长检测型表面等离子体共振(SPR)传感装置研究了腐蚀时间对纳米多孔金薄膜SPR特性的影响, 结果发现纳米多孔金薄膜与水溶液接触后在400-900 nm光谱范围内不具有SPR效应, 而当薄膜置于空气中时会产生明显的传播等离子体共振吸收峰, 其共振波长随腐蚀时间增加逐渐红移. 纳米多孔金薄膜在空气气氛中的SPR效应使其能够用于原位监测气相分子在孔内的吸附, 还可对在液相中吸附的生化分子进行离位测试. 本文对L-谷胱甘肽、L-半胱氨酸、2-氨基乙硫醇三种含巯基的生化小分子在纳米多孔金薄膜内的吸附进行了离位分析, 结果表明与传统的致密金薄膜SPR芯片比较, 纳米多孔金薄膜对这些分子显示出更高的灵敏度和更低的检测下限, 这归功于多孔金的大比表面积使其能够吸附大量的生化小分子. 实验还对乙醇蒸气在纳米多孔金薄膜内的吸附进行了原位监测, 发现吸附平衡所用时间较长, 约为160 min.     

Thin chitosan films as a platform for SPR sensing of ferric ions

Homogeneous chitosan films of various thicknesses (10-65 nm) were deposited on thin gold films through spin coating. The resulting interfaces were characterized using surface plasmon resonance (SPR), AFM, profilometry and cyclic voltammetry. The strong chelating properties of chitosan films to Fe(3+) were investigated using cyclic voltammetry. Through SPR measurements, an affinity constant between chitosan and Fe(3+) of 9.49 x 10(5) M(-1) was determined with a detection limit as low as 250 ppb.     

Comparison of Surface-enhanced Raman Scattering Spectra of Two Kinds of Silver Nanoplate Films

Surface-enhanced Raman scattering(SERS) spectra of different silver nanoplate self-assembled films at different excitation wavelengths were fairly compared. Shape conversion from silver nanoprisms to nanodisks on slides was in situ carried out. The SERS spectra of 4-mercaptopyridine(4-MPY) on these anisotropic silver nanoparticle self-assembled films present that strong enhancement appeared when the excitation line and the surface plasmon resonance(SPR) band of silver substrate overlapped. In this model, the influence of the crystal planes of silver nanoplates on SERS enhancement could be ignored because the basal planes were nearly unchanged in two kinds of silver nanoplate self-assembled films.     

Monitoring the shape evolution of silver nanoplates: a marker study

Out of the frame: A marker study using gold frames was designed to reveal that silver nanoplates undergo a shape transition during their seeded growth from triangular to circular to hexagonal plates before ultimately returning to triangular structures with an orientation 180° relative to that of the original triangular seeds (see picture, the original gold triangular frame is visible at the center of the silver nanoplate).     

Surface plasmon resonances of silver triangle nanoplates: graphic assignments of resonance modes and linear fittings of resonance peaks

The extinction spectra of five silver equilateral triangle plates with a fixed thickness of 10 nm and side lengths of 50, 100, 150, 200 ,and 250 nm, respectively, have been simulated by the discrete dipole approximation (DDA) method in which a geometric object of interest is meshed and represented by a lattice of spatial dipoles. Irradiated by an incident plane wave with a given propagation direction and polarization state, each triangle nanoplate presents three surface plasmon resonance (SPR) peaks in the range of 300 to 1200 nm. At a given peak, every complex spatial oscillatory vector derived by DDA (corresponding to a certain dipole in the meshed target) is orthogonally resolved into three basic oscillations. Each basic component can be subsequently expressed by two parameters, amplitude (P) and phase angle (varphi). The distributions of six such physical parameters of all the dipoles in the selected cross plane of the target are illustrated colorfully in plots as a graphic characterization and assignment of the SPR modes. The graphic method is applied to reveal the local fine features of SPR modes. And it provides direct evidence for classifying SPR peaks which belong to different triangle nanoplates and appear at different wavelengths. Three SPR modes are recognized graphically and the wavelengths of SPR peaks are found to have linear relationships with the side lengths of the triangle nanoplates.     

用金纳米粒子修饰硅纳米线及复合结构的光谱性质研究

在溶液中以正己硫醇作稳定剂, 利用HAuCl4与HF处理后的硅纳米线(SiNWs)的氧化还原反应, 在SiNWs表面负载金纳米粒子(AuNPs). 通过调整HAuCl4的浓度, 得到了AuNPs粒径从3.2到7.0 nm的AuNPs/SiNWs复合结构, 并对这种复合结构进行了紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究. 紫外-可见吸收光谱研究表明, 负载不同粒径的AuNPs的SiNWs在530～580 nm间有明显的由AuNPs表面等离子体共振引起的吸收, 且随着AuNPs粒径的增加, 该吸收峰发生红移. 负载前后的荧光光谱表明, 在红光和绿光区负载AuNPs的SiNWs的荧光峰与HF处理后SiNWs的荧光峰峰形相当, 峰位变化不大; 但在蓝光区, 不同于HF处理前后SiNWs的发射峰(464 nm左右), 负载了AuNPs的SiNWs在423 nm的位置处出现了强荧光峰, 这个峰是AuNPs费米能级的电子与sp或d带的空穴辐射复合产生的.     

Label-free detection of amino acids using gold nanoparticles in electrokinetic chromatography-thermal lens microscopy

To achieve label-free detection of amino acids in capillary-based electrokinetic chromatography-thermal lens microscopy (EKC-TLM), gold nanoparticles (GNPs), which possess the absorption around 500nm attributed to surface plasmon resonance (SPR), were added to the background solution (BGS). Since the SPR absorption of the GNPs exhibits a sensitive response toward environmental changes and the degree of aggregation, the sensitive detection of non-absorbing species is expected by using the GNPs in EKC-TLM (GNP-EKC-TLM). In the GNP-EKC-TLM analysis of glutamic acid (Glu), a sharp peak was observed when the GNPs were added to the BGS. The plot of the peak area of Glu against its concentration gave a good linear relationship and the limit of detection was estimated to be 25mug/mL. Furthermore, a baseline separation of lysine and Glu was successfully achieved. Thus, the EKC separation and label-free TLM detection of the amino acids can be realized only by adding the GNPs into the BGSs.