表面功能化金納米粒子的制備、性質(zhì)及應用研究.pdf

1、納米尺度的金因在催化、傳感、光電,特別是生物醫(yī)學領(lǐng)域具有極其重要的應用前景而一直受到廣泛關(guān)注。本文圍繞著具有不同表面結(jié)構(gòu)的金納米粒子的制備和組裝、性質(zhì)及金納米粒子的應用開展了研究,具體內(nèi)容如下:
　　 1.成功制備了具有不同表面結(jié)構(gòu)的金納米粒子,包括裸金納米粒子(GNPs)、三苯基膦修飾的金納米粒子(TPP-GNPs)和不同比例巰基丙酸取代三苯基膦后所得的金納米粒子(MEA-GNPs),并對其進行了較細致的表征分析,TPP-GN

2、Ps具有雙親性,既可以分散在水相中,也可分散在有機相中,適合應用于不同環(huán)境中。光學分析結(jié)果顯示:金納米粒子按表面配位原子Cl-→P→S的順序,其表面等離子共振吸收的最大峰位置依次向長波方向移動,且熒光信號依次急劇增強,最大增強600多倍,金納米粒子的光學性質(zhì)對其表面修飾分子具有強烈的敏感性。
　　 2.研究了金納米粒子與另一種類具有良好生物相容性的物質(zhì)-樹枝狀分子的相互作用。以扇形樹枝狀分子(s-PAMAM)為研究對象,深入研究

3、了5 nm的GNPs對s-PAMAM熒光性能的影響。結(jié)果顯示GNPs對s-PAMAM存在熒光猝滅現(xiàn)象,隨著GNPs濃度的升高,s-PAMAM的熒光強度相應降低,在GNPs的濃度較低時,納米金的濃度與s-PAMAM熒光強度的關(guān)系符合Stern-Volmer方程。同時以s-PAMAM為模板制備了s-PAMAM包裹的金納米點(Gold nanodots,GNDs,<2nm),并研究了GNDs對s-PAMAM熒光性能的影響,GNDs的存在使G4

4、.0s-PAMAM熒光強度增強20多倍。金納米粒子的尺寸影響了對s-PAMAM熒光的猝滅或增強,可根據(jù)應用需要選擇納米金作為樹枝狀分子的熒光猝滅劑或增強劑。
　　 3.固相合成方法制備了單羧基功能化的金納米粒子(BtAuCOOHNPS),利用此單功能化金納米粒子在液相中通過調(diào)整實驗條件,可以簡單的制得共價連接的金納米粒子的二聚體及三聚體。所引入的橋連分子(Tris(2-aminoethyl)amine,Tren)具有自活化作用,

5、無縮合催化劑DIC時與BtAuCOOHNPs在短時間內(nèi)作用可合成高產(chǎn)率的二聚體；而引入縮合劑DIC可制得三聚體,是首次在液相中利用柔性鏈共價組裝三聚體。
　　 4.通過調(diào)整金納米粒子表面的功能基團,可控性地組裝了環(huán)狀及盤狀納米復合結(jié)構(gòu),方法簡單、有效。同時初步探討了這些組裝結(jié)構(gòu)的形成機理及表面增強拉曼(SERS)活性,為金納米粒子組裝結(jié)構(gòu)的實際應用提供了參考。
　　 5.利用金納米粒子的特性,成功構(gòu)建了基于TiO2納米管

6、陣列的納米生物傳感器。首先制備了TiO2納米管陣列,再將金粒子通過不同電沉積的方式均勻沉積在TiO2納米管陣列電極上,金納米粒子促進了電極的電子傳遞進而提高了TiO2納米管陣列電極的電學性能。采用共價連接的方法將GOD牢固地固定于納米金修飾的TiO2納米管陣列電極上,實現(xiàn)了GOD的直接電子轉(zhuǎn)移。表觀Michaelis-Menten常數(shù)Kmapp為7.2 mM,此值較低表明共價固定于電極表面的GOD對葡萄糖有著較高的親和力。本文利用納米金