银纳米三角片及其各向异性组装体的分析应用研究

发布时间：2018-10-14 17:47

【摘要】：随着纳米科学技术的快速发展,贵金属纳米材料已广泛应用于各个领域。银纳米三角片作为一种新型的贵金属纳米材料,由于其特殊的形状以及独特的可调等离子体光谱性质,备受科学家关注,已成为光谱分析化学领域的研究热点。本文使用光辐射法对银纳米三角片的合成及形状调控进行了探索,得到了形状分布均一的银纳米三角片,并使用小分子诱导银纳米三角片发生形状转变或各向异性的组装行为。通过紫光可见光谱法对银纳米三角片及其组装体的等离子体共振光谱进行分析,研究了银纳米三角片在各种状态下的等离子体共振吸收光谱特性,最终建立了一系列基于银纳米三角片的分析方法。论文研究的主要内容如下： 1、研究了光照辐射对化学还原法合成的银纳米三角片的形态及吸收光谱性质的调控。通过探究在光辐射过程中,光源波长、光照时间及所选的银纳米三角片的初始状态对最终所形成的银纳米三角片的形状及吸收光谱的影响,实现了对银纳米三角片形貌的调控。结果表明,使用不同波长的光源照射后,最终得到的银纳米粒子的吸收光谱发生位移,且其光谱的移动只与光照波长有关,而与初始状态的银纳米三角片的形貌无关。在光辐射过程中,银纳米三角片的最大吸光度随着光照时间的增加而不断增加,吸收光谱的半峰宽变窄,得到了大小均匀的银纳米三角片。 2、使用光辐射调控合成的银纳米三角片建立了一种高灵敏的半胱氨酸检测方法。半胱氨酸能腐蚀银纳米三角片的棱角使其变为纳米圆片,从而导致银纳米三角片的吸收光谱峰的蓝移。光辐射调控合成的银纳米三角片的粒形态均匀、吸收光谱较窄,与半胱氨酸作用后,比普通化学法合成的银纳米三角片有更明显的光谱位移。实验结果表明,使用光辐射合成的银纳米三角片片于半胱氨酸的检测时,灵敏度达到10nM,比普通方法提高16倍,线性范围为10～160nM。 3、研究了银纳米三角片的面对面组装及温控解组装,并建立了一种温度传感器。实验发现银纳米三角片在一定浓度的柠檬酸三钠的作用下,可发生定向的面对面组装,光谱峰发生蓝移,吸光度降低；而当加热后,组装体发生解组装,且随加热温度的升高,组装体的吸收光谱峰逐渐红移,吸光度增加,最终恢复到初始的分散状态。在这个过程中,加热解组装后银纳米三角片的吸收光谱移动与加热温度之间有良好的线性关系,基于此现象我们建立一种新颖的温度传感器。 4、研究了多巴胺诱导银纳米三角片的棱对棱组装过程。研究发现在高温下,多巴胺能与银纳米三角片相互作用,在银纳米三角片表面形成一层聚合物,并使其以棱对棱的方式组装起来。随着多巴胺浓度的增加,组装体的吸收光谱逐渐红移、吸光度降低、光谱峰变宽,溶胶颜色由紫色逐渐变为蓝紫色、蓝色、天蓝色、淡蓝色。反应温度对组装过程有明显的影响,温度越高,组装过程越易发生且吸收光谱的红移程度越大。这种基于多巴胺诱导的银纳米三角片的棱对棱组装,将为了解银纳米三角片的各向异性组装的光谱性质提供更多有价值的信息。 5、采用简便、快速、绿色环保的光催化法合成了金银合金纳米粒子。实验以木瓜蛋白酶为稳定剂,将金、银离子包裹起来,在440nm的LED光源的催化作用下,将金属离子还原为原子,合成了不同比例的金银合金纳米粒子。研究发现,复合纳米粒子中随着金元素比例的增加,溶胶颜色由黄色逐渐变为玫红色,吸收光谱逐渐红移,但其最大吸收波长均介于405nm与543nm之间。这种新方法合成的金银合金纳米粒子将在色度分析中有潜在的应用前景。总之,本文使用光辐射法对银纳米三角片的合成及形状调控进行了探索,得到了形状分布均一的银纳米三角片,并使用小分子诱导银纳米三角片发生形状转变或各向异性的组装行为,在此基础上建立了一系列的基于银纳米三角片的分析方法。此外,我们还使用光辐射法开发了一种金银合金纳米粒子的合成方法,这种合金纳米粒子有可调的吸收光谱性质,将在色度分析中有一定的应用前景。木论文对研究金属纳米粒子等离子体共振耦合光谱性质以及建立纳米光谱分析方法具有一定的意义。
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【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1;O614.122

【参考文献】