水溶液中色氨酸還原合成金納米顆粒的研究及其表征.pdf

1、金納米顆粒由于其獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)及其在納米催化、微電子、光學(xué)材料、生物傳感和醫(yī)藥傳遞、分子診斷等方面的廣闊應(yīng)用前景而成為納米科技的研究前沿。而金納米粒子的性能及其應(yīng)用取決于它們的尺寸、形狀及組成。因此,實現(xiàn)金納米粒子的可控合成,改善顆粒的穩(wěn)定性和分散性,以及提高其純度和產(chǎn)率已成為具有挑戰(zhàn)性的研究課題。本論文在微生物吸附-還原合成金納米的基礎(chǔ)上,結(jié)合綠色化學(xué)合成的趨勢及形貌可控的要求,利用環(huán)境有好的生物性分子色氨酸在水溶液中直接還原金

2、鹽前驅(qū)體制備金納米。借助于紫外可見吸收光譜(UV-Vis)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)等,考察了反應(yīng)參數(shù)(溫度、pH和色氨酸濃度)和添加外源物質(zhì)(表面活性劑、金屬離子)對金納米形貌的影響,并對還原過程及形貌演變進(jìn)行了初步的探究。
　　首先,通過考察反應(yīng)參數(shù)對金納米形貌的影響,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度對金納米顆粒的尺寸有一定的影響,溫度越高得到的金納米

3、尺寸越小,而對顆粒的形狀影響不大,生成的幾乎均是球形顆粒;反應(yīng)pH對還原過程產(chǎn)生重要影響,過酸及過堿反應(yīng)環(huán)境使反應(yīng)很難進(jìn)行甚至不發(fā)生,進(jìn)而對顆粒的尺寸和形狀均有影響;還原劑色氨酸濃度不僅對金納米的尺寸有影響對形狀也有一定影響,在較低色氨酸濃度下生成各向異性的不規(guī)則金納米顆粒,而隨著色氨酸濃度的升高,所獲得金納米顆粒為球形,具有較好的單分散性,且尺寸越來越小。
　　其次,考察了添加外源物質(zhì)對金納米形貌的影響,發(fā)現(xiàn)表面活性劑對金納米顆

4、粒的形貌有重要的影響,尤其是在陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)情況下生成了許多三角形、截角三角形及六邊形的片狀金納米顆粒。而添加外源金屬離子Ag(I)促進(jìn)了Au(III)的還原,并誘導(dǎo)生成了少量不規(guī)則形狀的金銀合金納米顆粒。
　　最后,對還原過程的探討發(fā)現(xiàn)色氨酸分子上的吲哚環(huán)在生成金納米的過程中起到主要還原Au(III)的作用。而對特殊形狀的金納米的形貌演變分析,發(fā)現(xiàn)雪花狀的金納米顆粒經(jīng)歷了金晶核的各向異性生長,最