限域条件下金纳米粒子的组装行为研究

发布时间：2019-04-03 08:04

【摘要】：在纳米尺度下,金纳米粒子相比较于其他金属粒子是最稳定的金属纳米粒子之一。金纳米粒子以其独特的电学、光学以及催化等性能,被人们广泛地应用在各个领域中。纳米粒子超结构相对于单个的金纳米粒子具备更加独特的性能,构筑高级而且复杂的金纳米粒子超级结构,近年来得到了人们的广泛关注。金纳米粒子可提供一个独特的表面化学环境,我们通过改变其表面的修饰物种类,就可达到控制粒子性能的目的。目前,已经报道出了很多关于修饰纳米粒子表面的方法,比如配体交换法、表面接枝法以及表面引发聚合法等等,这些方法修饰后金纳米粒子作为构筑单元,可以在氢键、静电作用、主-客体包结以及亲水-疏水等作用下进行自组装得到金纳米粒子超结构。然而在介观尺度下限制自组装的空间,是对修饰后的金纳米粒子进行自组装研究的一大挑战。本论文中利用“graft to”法,以及金与巯基的强共价键作用,将疏水的巯基聚苯乙烯接枝到尺寸不同的金纳米粒子表面,获得Au@PS,即疏水的金纳米粒子,再将修饰后的粒子放在特殊的反应氛中进行组装,获得了特殊的囊泡结构。同样地,我们将疏水的巯基聚苯乙烯和亲水的巯基聚乙二醇同时接枝到金纳米粒子的表面,获得了双亲性的及纳米粒子(Au@PEG/PS),再将其作为构筑单元,在纳米级空间的限制下成功的构筑了囊泡结构。本论文的研究主要有以下几个方面:1:利用疏水性聚合物巯基聚苯乙烯(PS-SH)修饰金纳米粒子,构筑以金纳米粒子链为构筑单元的金纳米粒子囊泡。首先,我们利用经典的柠檬酸钠还原法制备14纳米和30纳米的金纳米粒子,然后将巯基聚苯乙烯分别接枝在金纳米粒子表面,在聚乙烯吡咯烷酮以及水和氯仿构筑的组装环境,使修饰后的金纳米粒子由共同溶剂切换到选择性溶剂后,成功的获得了以金纳米粒子链为构筑单元的金纳米粒子囊泡结构。2:在金纳米粒子表面用巯基聚乙二醇(PEG-SH)和巯基聚苯乙烯(PS-SH)进行双亲性修饰,获得了以单个金纳米粒子为构筑单元的金纳米粒子囊泡结构。我们将PS-SH与PEG-SH混合溶解,对金纳米粒子进行修饰,获得Au@PEG/PS,在以PVP作为表面活性剂,氯仿与水的两相溶剂构筑的限域条件,使得金纳米粒子在这种反应空间中进行自组装,得到了两亲性金纳米粒子囊泡结构。3:探究了疏水性囊泡结构对荧光小分子的包埋情况,其次研究了疏水性囊泡和双亲性囊泡分别对信号分子的拉曼增强效应。我们利用油溶性的荧光分子(C_(18)H_(17)N_2BF_2、C_(22)H_(20)N_3BF_2),在纳米级空间的限制下,疏水性金纳米粒子在进行自组装的过程中,成功地将荧光小分子包埋进囊泡中,然后我们探究了疏水性囊泡对荧光小分子的包埋效率和包埋量。疏水性金纳米粒子囊泡结构是以金纳米粒子链为构筑单元的囊泡结构,在以氨基苯硫酚作为拉曼信号分子时,疏水性囊泡结构的金纳米粒子间距小,使拉曼信号发生了显著地增强,而双亲性金纳米粒子囊泡则是由金纳米粒子晶为构筑单元,拉曼信号增强相对较弱。通过拉曼效应,进一步证实了疏水性金纳米粒子囊泡的构筑单元为金纳米粒子链,而双亲性金纳米粒子囊泡是由金纳米粒子作为构筑单元。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：安徽师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O614.123;TB383.1

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本文编号：2453053