金納米粒子的制備、表面修飾及表征的初步研究.pdf

1、南開大學(xué)博士學(xué)位論文摘要本文共分七部分，包括緒論、金納米粒子粒徑與原子數(shù)關(guān)系計(jì)算模型、琉基十一烷醇的組裝特性研究、金納米粒子一朧氨酸三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成及其光學(xué)特性研究、金納米粒子在聚合物中的制備與存儲(chǔ)、一維金納米粒子鏈的制備及其光學(xué)特性研究、金銀復(fù)合納米粒子的制備及其特性研究等內(nèi)容。第一章為緒論部分。對(duì)金納米粒子的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和其在化學(xué)、生物學(xué)、光學(xué)、催化等領(lǐng)域的分析應(yīng)用進(jìn)行了較全面的評(píng)述，對(duì)本文的選題思路、研究特色和創(chuàng)新點(diǎn)作了詳

2、細(xì)總結(jié)。第二章是金納米粒子粒徑、總原子數(shù)和表面原子數(shù)之間關(guān)系的計(jì)算模型。在總結(jié)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人的研究成果，建立了球形模型和層間距模型，將兩個(gè)數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于金納米粒子原子數(shù)的計(jì)算，對(duì)于小到55個(gè)原子的金納米簇，大到99rim的金納米粒子，都獲得了很好的計(jì)算結(jié)果，繪制了金納米粒子表層原子占有率隨粒徑變化曲線，二者幾乎完全一樣。第三章是金納米粒子表面自組裝疏基十一烷醇單分子層體系的制備及其特性研究。首先采用檸檬酸鈉還原法制備了粒徑為14

3、.6mn的金納米粒子，在該粒子表面以疏基十一烷醇為組裝分子成功進(jìn)行了自組裝，獲得了含有自組裝單分子層的金納米粒子。采用透射電子顯微鏡(TEM)紫外可見光譜(UVVis)、同步光散射和發(fā)射光譜、電泳等手段對(duì)組裝前后的金納米粒子進(jìn)行了對(duì)比研究，金納米粒子自組裝后，其粒徑明顯增大，粒徑分布變寬，疏基十一烷醇在金納米粒子上的表面覆蓋率約為83.6，金納米粒子組裝前后均具有非線性光學(xué)特性。第四章為金納米粒子一朧氨酸三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成及其特性研究。

4、以膚氨酸為組裝分子在金納米粒子的表面進(jìn)行自組裝，TEM圖片顯示三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，在最佳條件下朧氨酸和金納米粒子可以按摩爾比1:1的關(guān)系進(jìn)行結(jié)合，研究發(fā)現(xiàn)只有14.2%的膚氨酸在金納米粒子的表面進(jìn)行了自組裝，組裝分子依靠分子間的靜電力結(jié)合，多于85%的膚氨酸沒有與金納米粒子表面作用，它們存在于金納米粒子間，作為間隔分子為三維網(wǎng)狀機(jī)構(gòu)的形成創(chuàng)造了必要的條件三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成使金納米粒子的等離子體共振吸收峰由520nm紅移到了670nm，光

5、散射光譜和發(fā)射光譜研究表明，金納米粒子的這種三維網(wǎng)狀南開大學(xué)博士學(xué)位淪文AbstractThisdissertationconsistsofsevenchaptersincludingoverviewofhistoryactualityandapplicationsofgoldnanoparticlenanoparticleandatsurfaceofittwocalculationalmethodsofgoldatomsinonego

6、ldpreparationandlightscatteringcharacterizationofgoldnanoparticleselfassembledbymercaptoundecanolmonolayerpreparationandcharacteristicofthreedimensionnetstructuremadeofgoldnanoparticleandcystinesynthesisandstorageofgoldn

7、anoparticleinpolymerspreparationandnonlinearopticcharacteristicofonedimensionalgoldnanochainsynthesisandcharacterizationofgoldsilveralloynanoparticleInchapteronehighlightsohnewfindingswithsignificanceinapplicationofgoldn

8、anoparticlewereviewed.Thedevelopinghistoryselfassembledmechanismsatsurfacecharacterstudiesandvariousapplicationsofgoldnanoparticleweregiven.Inchaptertwotwomathematicmodelswereestablished.Fromsmallergoldclustercontaining5

9、5goldatomstolargergoldnanoparticleasadiameterof99nmtotalatomsandatomsatsurfaceinonegoldnanoparticlewerecomputed.Therelationshipbetweenthepercentageofatomsatsurfaceandthediameterofgoldnanoparticlewasstudiedandacurveofthis

10、relationwasdrawn.InchapterthreearoundandcompactgoldnanoparticlewaspreparedbyAuC14_reactedwithsodiumcitrate.Usingmercaptoundecanolasaselfassembledmoleculeselfassembledmonolayerprotectedgoldnanoparticlewasobtained.Varioust

11、echniquessuchasUVVisspectrophotometertransmissionelectronmicroscopylaserscatteringsizeanalysislightscatteringspectrumemissionspectrumandelectrophoresiswereusedtocharacterizenanoparticles.Thediameterofmonolayerprotectedgo

12、ldnanoparticlewasabout20.2nmbiggerthanthatofgoldnanoparticleof14.6nm.Therewereabout9.65x104goldatomsinagoldnanoparticleand7.52x103mercaptoundecanolmoleculesbindingtoit.Themonolayerprotectedgoldnanoparticlewasglobalandcom

13、pact.Compareditwithgoldnanoparticle(518nm)itsUVVisabsorptionpeakhasbeenredshiftedto535nm.Bothgoldnanoparticlesandmono]ayerprotectedgoldnanoparticleshadanonlinearlightscatteringcharacteristic.Inchapterfourusingcystineasas