高單分散的金納米顆粒的制備及結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、納米科技是測(cè)量、組織及操控納米尺度(10-9m-10-7m)物質(zhì)的能力。物質(zhì)的諸多性質(zhì)與功能都是由納米尺度物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組織決定的。納米科技的重要性體現(xiàn)在納米尺度對(duì)物質(zhì)的控制，并將在醫(yī)療、環(huán)境、微電子、能源、化工及其他幾乎所有的領(lǐng)域突顯其價(jià)值。在對(duì)納米尺度物質(zhì)的研究中，金納米顆粒憑借其極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，以及依賴于尺寸的光學(xué)、電學(xué)等特性，廣泛應(yīng)用在生物、醫(yī)療、催化等諸多領(lǐng)域。在各種制備方法中，依靠表面活性劑穩(wěn)定金納米顆粒的大小及結(jié)構(gòu)是非常有

2、效的手法，其中各類硫醇覆蓋的金納米顆粒由于可以實(shí)現(xiàn)諸多功能化，在各類實(shí)際應(yīng)用中備受青睞。但對(duì)硫醇覆蓋的金納米顆粒在合成過(guò)程中所受因素的影響還一直在探索過(guò)程中，由于難以獲得單分散性良好的小粒徑納米顆粒，極大地限制了對(duì)其結(jié)構(gòu)的精確描述。常用的很多研究手段諸如高分辨透射電子顯微鏡與X射線衍射對(duì)金納米顆粒類似的有限體系難以給出精細(xì)的結(jié)構(gòu)信息。同步輻射具備高亮度、相干性、時(shí)間結(jié)構(gòu)、寬能量波段、偏振性等諸多優(yōu)越特性，尤其是同步輻射XAFS（X射線吸

3、收精細(xì)結(jié)構(gòu)）技術(shù)憑借對(duì)局域原子和電子結(jié)構(gòu)敏感的特點(diǎn)，可以有效地進(jìn)行各類凝聚態(tài)物質(zhì)的研究。對(duì)于金納米顆粒這種有限體系，同步輻射XAFS成為描述其精細(xì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)先選擇。
　　 本論文通過(guò)單相制備的方法獲得硫醇覆蓋的金納米顆粒，通過(guò)調(diào)節(jié)Au∶S比例、烷基硫醇的鏈長(zhǎng)、還原過(guò)程時(shí)長(zhǎng)等因素，研究上述各種因素對(duì)生成的金納米顆粒的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著Au∶S比例的減小，制備生成的金納米顆粒的粒徑分布逐漸變窄，同時(shí)平均粒徑減小。利用同步輻射XAFS技

4、術(shù)對(duì)烷基硫醇鏈長(zhǎng)變化帶來(lái)的金納米顆粒的結(jié)構(gòu)影響做了細(xì)致的研究，發(fā)現(xiàn)烷基硫醇鏈長(zhǎng)的增長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致在相同生長(zhǎng)條件下金納米顆粒平均粒徑的縮小。XAFS分析進(jìn)一步表明隨著烷基硫醇鏈長(zhǎng)的增長(zhǎng)，生成金納米顆粒中Au-Au鍵長(zhǎng)的收縮加劇，再結(jié)合近邊譜分析，我們認(rèn)為這主要是因?yàn)閺慕鹪愚D(zhuǎn)移到硫原子上的電荷減少,從而使硫醇對(duì)金納米顆粒晶格收縮的鈍化作用減弱。這一系列的工作為更深一步的研究硫醇覆蓋金納米顆粒的結(jié)構(gòu)提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)，有助于對(duì)納米顆粒粒徑與形貌進(jìn)行細(xì)