种子生长法制备长径比为2-5的金纳米棒

报道了种子生长法合成金纳米棒.以氯金酸(HAuCl4)为原料,以硼氢化钠(NaBH4)为还原剂,首先还原金离子(Au3 )得到直径为3-4nm的金种子.以银离子(Ag )为辅助离子,以十六烷基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,以抗坏血酸为弱还原剂,加入金种子溶液之后可以获得纳米棒.研究表明,通过改变银离子的用量可以控制金纳米棒长径比为2-5.TEM和UV-vis光谱的表征证实了金纳米棒的形貌和光谱特征,并深入探讨了金纳米棒的生长机理.     

金纳米棒的合成及共振峰调控

采用种子生长法合成金纳米棒。研究pH值、双氧水浓度,氧化时间等因素对金纳米棒共振吸收峰位的影响。通过紫外-可见吸收光谱与SEM图分别对不同氧化时间的金纳米棒吸收峰与形貌进行表征。结果表明,随着氧化时间增加,金纳米棒的长度逐渐缩短,且直径几乎保持不变;金纳米棒的纵向共振吸收峰蓝移,其峰位变化与氧化时间呈线性关系,但横向吸收峰基本不变。在误差范围内,不同尺寸的金纳米棒共振波长与经验公式理论值基本一致。实验证明:pH值越小、双氧水浓度越高,金纳米棒的纵向共振吸收峰蓝移速度越快。     

二硫苏糖醇引导的金纳米棒二聚体的制备与表征

为了制备一种形状可控的金纳米棒(AuNR)二聚体结构,在十二烷基磺酸钠(SDS)表面活性剂存在的情况下,通过控制二硫苏糖醇(DTT)与单巯基脱氧核糖核酸(DNADNA)的分子比,并选择在不同的时间点修饰DNA,再共同混合作用于单分散的金纳米棒来实现。琼脂糖凝胶电泳(AGE)结果表明,胶图上能看到理想的二聚体条带。通过紫外-可见分光光度计和低压透射电镜对产物的进一步分析,表明在DTT与DNA同时作用金纳米棒时,组装产物为肩并肩型的金纳米棒二聚体结构;在DTT先与金纳米棒作用,再加盐老化修饰DNA时,组装产物为头碰头型的金纳米棒二聚体结构。表征结果充分证明了实验策略的可行性。     

金纳米棒的热稳定效应研究

以十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂为结构导向和稳定剂,采用种子生长法制备了尺寸大小较为均一的金纳米棒,通过透射电子显微镜、紫外可见光谱、X射线衍射等进行表征,结果表明,在生长液体系下,随着温度的升高和时间的延长,金纳米棒的纵向等离子共振吸收峰发生了明显蓝移,金纳米棒形貌逐步由棒状变成大颗粒球状,初步探讨了金纳米棒在温度调控下发生形变的机理。     

金纳米棒(丝)自组装的研究进展

主要评述了金纳米棒自组装的最新研究进展.将金纳米棒组装为各种尺度的有序结构会产生更优异的整体协同性质,这对以金纳米棒为基础而构筑的微纳米器件有着重要的意义.具体评述了模板诱导的金纳米棒的自组装、表面张力诱导的金纳米棒的自组装及应用.     

利用金纳米棒的表面给药

麻省理工学院的科学家正在研究如何改变金纳米棒的表面,使其能够用于给药或完成其他功能。这种金纳米棒是一些细小的圆柱体,直径约10nm,长40mn,它们与球状金纳米颗粒不同之处在于可吸收红外光。这就是说从理论上它们可以被激活用于给药或者在红外光作用下传递其他材料而不会伤及周围不能吸收红外线的细胞。     

基于石墨烯/金纳米棒的甲硝唑电化学行为及其检测

碱性条件下制备水中分散性良好的石墨烯,并通过一步还原法得到石墨烯/AuNRs复合材料。利用滴涂法制备石墨烯/AuNRs修饰电极,并研究了甲硝唑在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,在pH=7.4时,甲硝唑在修饰电极上出现明显的氧化还原峰。甲硝唑在该修饰电极的还原峰峰电流与浓度在3.0×10-7～5.0×10-5 mol/L(S/N=3)范围内呈良好的线性关系,检出限为9.2×10-8 mol/L。该检测方法具有良好的灵敏度、选择性和稳定性,可用于甲硝唑药物的分析。同时也展现了这种新型的复合纳米材料在药物的检测中的应用潜力。     

细菌纤维素纳米棒阵列的制备

室温下,以细菌纤维素为基础材料,在其二甲基乙酰胺和溴化锂混合溶剂中,用溶剂挥发法,制得细菌纤维素纳米棒阵列。探讨了基底对形成细菌纤维素纳米棒阵列的影响。初步研究了细菌纤维素纳米棒阵列的形成机理。     

金红石型TiO2纳米棒的制备及其在染料敏化太阳电池中的应用

采用十二烷基苯磺酸钠表面活性剂(DBS)辅助水热法合成TiO2纳米材料,XRD和TEM测试表明,不含DBS的TiO2溶胶水热处理后得到10~20nm锐钛矿型TiO2纳米颗粒;添加DBS后,生成了金红石型TiO2纳米棒.虽然金红石型TiO2纳米棒光电极的染料吸附性能和光电性能均不如锐钛矿型TiO2纳米颗粒光电极,但金红石型TiO2纳米棒漫反射性能较高.可用其制备具有光电转换性能的反射层,这种新型反射层使染料敏化太阳能电池光电转换效率提高了26.14%,而含Ti-nanoxide 300大颗粒TiO2构成的反射层仅能使电池光电转换效率提高11.04%.这种差异的根源在于金红石型TiO2纳米棒不仅具有散射光能力,其本身还可吸附染料进行光电转换.随着反射层厚度的增加,电池短路电流逐步提高.而不吸附染料且无光电转换能力的Ti-nanoxide 300传统反射层则没有这种功能.     

Light Tailoring of Internal Atomic Structure of Gold Nanorods

Laser processing of gold nanorods (Au NRs) relying on light–matter interaction provides great opportunities in various potential applications. Unveiling the light‐induced structure change is a crucial goal in order to control the shape and related properties for practical application. However, the internal atomic structure control of metallic NRs has long been a challenge. Here, the concept of internal atomic structure tailored with light is demonstrated and Au NRs with various internal atomic structures including point defects, twin structures, and polycrystalline nanospheres are fabricated. Experimental characterization and theoretical simulation show that light‐induced localized energy deposition and dynamic stresses distribution give rise to atomic structure change. Au NRs with internal defects show enhanced potential to improve activity. The concept of light tailoring of internal atomic structure represents a promising strategy for the rational design of metallic NRs to boost wide applications.     

Cellular Uptake and Cytotoxicity of Gold Nanorods: Molecular Origin of Cytotoxicity and Surface Effects

Gold nanorods of different aspect ratios are prepared using the growth‐directing surfactant, cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), which forms a bilayer on the gold nanorod surface. Toxicological assays of CTAB‐capped nanorod solutions with human colon carcinoma cells (HT‐29) reveal that the apparent cytotoxicity is caused by free CTAB in solution. Overcoating the nanorods with polymers substantially reduces cytotoxicity. The number of nanorods taken up per cell, for the different surface coatings, is quantitated by inductively coupled plasma mass spectrometry on washed cells; the number of nanorods per cell varies from 50 to 2300, depending on the surface chemistry. Serum proteins from the biological media, most likely bovine serum albumin, adsorb to gold nanorods, leading to all nanorod samples bearing the same effective charge, regardless of the initial nanorod surface charge. The results suggest that physiochemical surface properties of nanomaterials change substantially after coming into contact with biological media. Such changes should be taken into consideration when examining the biological properties or environmental impact of nanoparticles.