表面引發(fā)聚合反應(yīng)調(diào)控的1D金納米粒子鏈的構(gòu)筑研究.pdf

1、金納米粒子是一種重要的功能性無(wú)機(jī)納米粒子，具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用在電子學(xué)、光學(xué)、生物標(biāo)記、生物與化學(xué)傳感、藥物輸送等領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，對(duì)于金納米粒子的研究大都是基于單個(gè)金納米粒子的納米效應(yīng)，與單個(gè)金納米粒子相比，金納米粒子的組裝體由于聚集效應(yīng)、協(xié)同效應(yīng)等而具有更加奇特的理化性能，這些特性在電子學(xué)、等離子學(xué)、傳感器和表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）等方面具有更加優(yōu)異的潛在應(yīng)用前景。對(duì)于膠體金納米粒子，使用表面活性劑、有機(jī)硫醇或大分子

2、等物質(zhì)完全或部分替代原來(lái)的配體分子層，調(diào)節(jié)納米粒子間的相互作用模式，是目前構(gòu)筑各種金納米粒子超結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)金納米粒子組裝的最常用和有效的方法。大分子修飾的金納米粒子的自組裝依賴于表面接枝的聚合物分子刷之間的相互作用，然而這些聚合物鏈的無(wú)規(guī)分布會(huì)對(duì)組裝的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生影響，所以制備過(guò)程可控、結(jié)構(gòu)規(guī)整的組裝體是該領(lǐng)域研究的一大挑戰(zhàn)。
　　該課題組研究利用“graft-to”法，首先將親水性大分子和可引發(fā)聚合的小分子修飾到金粒子的表面，然后在均

3、相溶液中，利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）法，通過(guò)選擇合適的單體在金納米粒子表面引發(fā)聚合反應(yīng)，利用金粒子表面已有聚合物分子的“self-adaptive”(自適應(yīng))調(diào)節(jié)，一步法高效率實(shí)現(xiàn)了雙親性金納米粒子的制備與高級(jí)組裝，實(shí)現(xiàn)了一維金納米粒子鏈的構(gòu)筑。實(shí)驗(yàn)成功的將具有各向同性的金納米粒子組裝為具有各向異性的一維超粒子組裝體。本論文研究的主要內(nèi)容如下：
　　1：金納米粒子表面引發(fā)單一單體N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）聚合，構(gòu)

4、筑金納米粒子組裝體的研究。在修飾上了引發(fā)劑的金納米粒子表面引發(fā)單體MBA聚合，利用MBA兩端帶有的雙鍵的特性，成功將粒徑分別為14nm、60nm的實(shí)心金納米粒子以及空心金納米粒子串聯(lián)成金納米粒子鏈。
　　2：金納米粒子表面引發(fā)甲基丙烯酸甲酯（MMA）與MBA聚合，構(gòu)筑金納米粒子組裝體的研究。在修飾上了引發(fā)劑的14nm金納米粒子表面引發(fā)兩種單體發(fā)生聚合反應(yīng)，在兩種單體的共同作用下，成功構(gòu)筑了一維金納米粒子鏈，并探究了兩種單體不同摩爾