贵金属纳米溶胶的制备及CD光谱研究

发布时间：2017-08-29 03:07

  本文关键词：贵金属纳米溶胶的制备及CD光谱研究

  更多相关文章： 贵金属纳米粒子 液相化学还原 紫外光化学还原法 手性模板 圆二色信号

【摘要】：贵金属纳米粒子具有独特的表面等离子体共振光学性质。研究表明吸附在贵金属纳米粒子表面的手性分子可以诱导粒子产生旋光性。近年来手性贵金属纳米材料由于在手性识别、手性催化、高灵敏检测等领域具有应用而受到广泛的关注。本文选用适当的手性小分子作为手性诱导剂和稳定剂,分别采用光化学还原法和液相化学还原法制备了具有旋光性的金、银纳米溶胶,并对制备得到的金和银纳米粒子的圆二色性进行了研究,对手性产生的机理进行了初步的探讨。采用液相化学还原法,以AgNO_3作前驱体,脱氧胆酸钠(NaDC)作手性诱导剂和稳定剂制备了脱氧胆酸钠-包覆的银纳米粒子。当脱氧胆酸钠和硝酸银混合水溶液的pH值为7.0时,制备的银纳米粒子在387 nm显示出强的表面等离子体共振吸收,并且该条件下制备的银纳米粒子没有出现聚集表现为分散的状态。其圆二色谱在380 nm出现一个强的正的Cotton Effect(CE)峰,该CD信号归属于银纳米粒子的表面等离子体共振吸收。降低溶液的pH值后会导致制备的银纳米粒子聚集,当pH值降低到低于脱氧胆酸钠pKa值后,制备的银纳米粒子在406 nm和474 nm出现两个SPR吸收峰。CD光谱表现为复杂的信号,在390 nm和543 nm出现两个正的CE峰,在469 nm出现一个负的CE峰。紫外可见吸收光谱和CD光谱出现峰的裂分是由于邻近的银纳米粒子发生相互作用,引起等离子体共振发生耦合。硝酸银的浓度影响制备的银纳米粒子的CD信号,随硝酸银浓度的增大,银纳米粒子聚集程度增强,由于粒子间较强的相互作用引起长波方向的CD信号发生红移。以L-组氨酸为稳定剂和手性诱导剂,采用液相化学还原法制备L-组氨酸包覆的银纳米粒子。用紫外-可见光谱(UV-Vis)、透射电镜(TEM)和圆二色谱(CD)对制备的银纳米粒子进行了表征。制备的黄色银纳米溶胶的吸收光谱在402 nm出现一个强吸收峰为表面等离子体共振(SPR)吸收,半峰宽(FWHM)为64 nm。TEM结果表明制备的黄色银纳米溶胶中的粒子为单分散的,平均粒径9 nm左右,圆二色谱结果显示制备的黄色银纳米溶胶在SPR区域出现手性信号,为正的Cotton Effect(CE)。聚集后的银纳米粒子表现出了与单分散状态粒子截然不同的手性信号,分别在短波和长波的SPR区域表现为相反的双向信号。CD信号发生裂分是由于在光的激发下聚集后的银纳米粒子间发生等离子激元耦合,导致激发态的能级发生分裂。以2-(4-羟基苯基-偶氮)苯甲酸(AZO)为模板分子,制备偶氮苯/金纳米粒子复合结构。通过再沉淀法制备有机小分子偶氮苯的聚集体,通过改变实验条件,研究制备的偶氮苯模板的圆二色性。采用两种方法制备金纳米溶胶,以CTAB作稳定剂、NaBH4作还原剂,通过液相化学还原合成金纳米溶胶,另外采用脱氧胆酸钠作稳定剂和还原剂,通过紫外光照光化学还原金氯酸制备金纳米粒子。将制备的金纳米溶胶与偶氮苯模板进行复合构筑AZO/金纳米溶胶复合结构,并对该复合结构的圆二色性进行研究。
【关键词】：贵金属纳米粒子 液相化学还原 紫外光化学还原法 手性模板 圆二色信号
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O648.16;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第1章 绪论13-22
• 1.1 纳米材料简介13
• 1.2 贵金属纳米材料的定义与分类13-14
• 1.3 贵金属纳米材料的性质14-16
• 1.3.1 基本物理效应14
• 1.3.2 光学性质和SERS应用14-15
• 1.3.3 催化性质15-16
• 1.4 贵金属纳米材料的制备方法16-18
• 1.4.1 气相法16
• 1.4.2 液相法16-17
• 1.4.3 固相法17-18
• 1.4.4 电化学法18
• 1.4.5 辐射合成法18
• 1.5 贵金属纳米材料的应用18-19
• 1.5.1 催化剂18
• 1.5.2 卫生、医用18-19
• 1.5.3 储氢19
• 1.5.4 传感材料19
• 1.5.5 光学材料19
• 1.6 纳米粒子的手性19-20
• 1.7 课题的提出与研究内容20-22
• 第2章 脱氧胆酸钠包覆的银纳米粒子的合成及手性活性的研究22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 实验部分22-23
• 2.2.1 试剂22-23
• 2.2.2 脱氧胆酸钠包裹的银纳米溶胶的制备23
• 2.2.3 表征23
• 2.3 结果与讨论23-30
• 2.3.1 脱氧胆酸钠包裹的银纳米溶胶的表征23-24
• 2.3.2 NaDC包覆的银纳米粒子的手性来源24-25
• 2.3.3 溶液的pH值对合成的银纳米溶胶的CD光谱的影响25-27
• 2.3.4 硝酸银的浓度对银纳米粒子圆二色谱的影响27-29
• 2.3.5 脱氧胆酸钠的浓度对银纳米溶胶圆二色谱的影响29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 L-组氨酸包覆的银纳米溶胶的制备及旋光性的研究31-40
• 3.1 引言31-32
• 3.2 实验部分32
• 3.2.1 试剂与仪器32
• 3.2.2 L-组氨酸包覆银纳米粒子的制备32
• 3.2.3 表征32
• 3.3 结果与讨论32-39
• 3.3.1 L-组氨酸包覆银纳米粒子的表征32-33
• 3.3.2 制备的银纳米粒子的手性光学性质33-34
• 3.3.3 银纳米粒子的吸收光谱与TEM图像34-36
• 3.3.4 自聚集对银纳米溶胶的圆二色谱的影响36-37
• 3.3.5 在氯化钠溶液中的银纳米溶胶的聚集37-38
• 3.3.6 氯化钠的浓度对银纳米溶胶的圆二色谱的影响38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 模板法合成偶氮苯／金纳米粒子复合结构40-53
• 4.1 引言40
• 4.2 实验部分40-41
• 4.2.1 试剂与仪器40
• 4.2.2 实验过程40-41
• 4.2.2.1 金纳米粒子的制备41
• 4.2.2.2 偶氮苯模板的制备41
• 4.2.2.3 偶氮苯模板与制备的金纳米粒子的复合41
• 4.3 结果与讨论41-51
• 4.3.1 温度对偶氮苯自身手性的影响41-44
• 4.3.2 金纳米溶胶的制备44-49
• 4.3.2.1 液相还原法44-46
• 4.3.2.1.1 硼氢化钠的加入量对金纳米溶胶生成的影响44-45
• 4.3.2.1.2 四氯金酸溶液的加入量对紫外-可见吸收光谱的影响45-46
• 4.3.2.2 光化学还原法46-49
• 4.3.3 金纳米溶胶与偶氮苯模板的复合49-51
• 4.4 本章小结51-53
• 结论与展望53-54
• 参考文献54-61
• 攻读学位期间发表的学术论文61-62
• 致谢62

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