一维金纳米材料的研究进展:Ⅰ.金纳米棒(丝)的光学性质和潜在应用

目前在金科学技术的诸多方面,各向异性的金纳米粒子,尤其是一维金纳米结构材料成为科学界关注的焦点,因为这些材料具有比球形金粒子更为奇异的光学和电学性质.这些性质导致它们在光电子器件和生物医学等领域中巨大的应用潜力是能够预见的.为此,作者介绍了关于一维金纳米结构材料的光学性质、合成和组装最近的研究进展,其中包括金纳米棒和金粒子/碳纳米管复合物.本综述分两部分,第一部分着重介绍金纳米棒的光学性质和潜在应用;金纳米棒和金纳米粒子/碳纳米管复合材料的合成和组装研究将在第二部分评述.     

一维金纳米材料的研究进展：I．金纳米棒（丝）的光学性质和潜在应用

目前在金科学技术的诸多方面,各向异性的金纳米粒子,尤其是一维金纳米结构材料成为科学界关注的焦点,因为这些材料具有比球形金粒子更为奇异的光学和电学性质。这些性质导致它们在光电子器件和生物医学等领域中巨大的应用潜力是能够预见的。为此,作者介绍了关于一维金纳米结构材料的光学性质、合成和组装最近的研究进展,其中包括金纳米棒和金粒子／碳纳米管复合物。本综述分两部分,第一部分着重介绍金纳米棒的光学性质和潜在应用;金纳米棒和金纳米粒子／碳纳米管复合材料的合成和组装研究将在第二部分评述。     

金纳米粒子的组装及光谱特征

通过对玻璃基底的硅烷基化,金纳米粒子被组装到玻璃基底上,SEM表明金纳米粒子在玻璃基底上形成二维的亚单层组装结构.同时又利用聚苯乙烯模板对金纳米粒子进行图案化组装,在玻璃基底上形成"面包圈"结构.     

丝蛋白多肽原位制备金纳米粒子的研究

用来自丝素蛋白的GAGAGAGY序列多肽原位还原氯金酸制备了粒径小于12 nm的球形金纳米粒子,用紫外-可见吸收光谱和透射电子显微镜对反应过程和产物进行了表征分析,探索制备条件对产物的影响。结果表明,多肽可发挥稳定剂的作用,使合成的金纳米溶液具有较好的稳定性;多肽和氯金酸的摩尔比为10:4时合成的粒子粒径大小合适且分布均匀;溶液碱性越强,还原反应速度越慢但金纳米粒径不受影响;反应温度升高,反应速率变快,紫外吸收峰蓝移。     

假冠醚结构稳定的金纳米粒子在MWNTs表面的自组装

叙述了一个有效的由聚乙二醇形成假冠醚结构稳定的金纳米粒子在多壁碳纳米管(MWNTs)表面自组装研究。MWNTs在H2SO4-HNO3溶液中经氧化修饰上羧基和羟基之后,以光化学合成和晶种媒介生长法制备的胶体金纳米粒子被直接附着在其表面上。通过对Au/MWNTs复合物的TEM表征,研究了金纳米粒子尺寸对MWNTs表面自组装的影响;同时探讨了金纳米粒子对MWNTs表面自组装的驱动力。     

金纳米粒子在云母表面组装行为的研究

在超声场作用下,以氯金酸为前驱物,经柠檬酸钠和单宁酸还原,在云母基底上组装分散均匀的金纳米粒子单层膜。利用扫描探针显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射等技术对制备的金胶体进行表征。结果表明：超声场分布和超声功率对金纳米粒子形貌影响较大,驻波场下制备的金粒子为纺锤形,而且随超声波功率的增大,纺锤形金粒子的平均长径比减小;而在扩散场中得到单分散的球形金纳米颗粒,XRD和SEM测试表明金的平均晶粒尺寸为25 nm。金纳米粒子在处理前后的云母表面均能组装成膜,但在处理后的云母表面覆盖度更大     

丙酮促进的金纳米棒的光化学生长和溶解(英)

在含有高浓度的 HAuCl4单组份表面活性剂的溶液体系中,研究了由丙酮促进的金纳米棒晶种媒介的光化学生长和溶解。结果表明,在晶种媒介的生长溶液中,当丙酮/生长溶液之比高于0.1/25(V/V)时,高产率的金纳米棒(长径比为3.5,平均直径14 nm)能够快速形成;当丙酮/生长溶液之比等于或低于这一临界值时,在化学陈化阶段已形成的金纳米棒则在紫外光照射下溶解。在溶解过程中,金纳米棒发生一系列的形态变化,包括缩短,形成纳米球和完全溶解。进一步的紫外照射最终使溶液成为无色的初始Au(I)-CTAB络合物溶液状态。     

贵金属纳米粒子/碳纳米管复合材料的研究进展

贵金属纳米粒子/碳纳米管复合材料具有优异的电、磁、光及催化性能,在多相催化、燃料电池、化学/生物传感器、抗菌材料和复合材料等领域有潜在的应用。综述了贵金属纳米粒子/碳纳米管的性能特点和国内外的研究现状,并深入分析了化学镀、电化学沉积和物理技术等在制备贵金属纳米粒子包覆碳纳米管中的应用。表面包覆了高分散纳米贵金属粒子的碳纳米管有望应用在能源、环境和生物化学领域。     

一维纳米TiO_2的可控合成及其应用的研究进展

TiO2是一种重要的多功能无机材料,一维纳米TiO2材料的可控合成是一个十分复杂的过程。由于一维纳米TiO2材料的存在形式多样(包括纳米纤维、纳米丝、纳米带、纳米棒、纳米线和纳米管等),其可控合成的工艺方法也很丰富。综述了一维纳米TiO2材料可控合成的各种方法,包括静电纺丝法、水热合成法、模板法和阳极氧化法等;分析合成过程中参数变化对所合成纳米材料结构和形貌的影响规律;回顾和总结了近年来一维纳米TiO2材料应用的研究进展;对一维纳米TiO2可控合成的研究和应用进行展望,为进一步拓展一维纳米TiO2的存在形式和应用范围提供参考。     

金纳米颗粒的自组装修饰及其生物学效应

为了探究金纳米颗粒(Au NP)s的表面自组装亲疏水性修饰及其生物学效应,通过自组装技术制备SH-(CH2)11OH和SH-(CH2)11CH3不同配比修饰的Au NPs,并用透射电子显微镜(TEM)、纳米粒度仪和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)检测修饰后的表面形貌与结构特征。用体视显微镜观察Au NPs修饰后对斑马鱼胚胎/幼鱼表型的影响。用MMT、NO含量试剂盒、总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒检测Au NPs修饰后对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)毒性和功能指标的影响。利用电感耦合等离子体发射光谱和TEM检测Au NPs修饰后被HUVECs摄入情况。结果表明,用SH-(CH2)11OH修饰比用SH-(CH2)11CH3修饰的Au NPs毒性大,当修饰Au NPs的SH-(CH2)11OH和SH-(CH2)11CH3配比为50:50时毒性最小。