金银微-纳米结构的调控及其应用

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贵金属微-纳米结构的可控生长一直是纳米科学领域研究的重点。其中,利用载体(或基底)表面的功能基团诱导控制贵金属微-纳米结构的形貌及尺寸是实现其可控生长的主要方法之一。在本论文中,我们主要探究了载体(或基底)表面不同的功能基团对贵金属(金、银)微-纳米结构的影响,具体的研究内容如下:  (1)合成了表面含有磺酸基团(-SO3H)的二氧化硅(SiO2-SO3H)微球,利用“种子生长法”制备了核-壳结构的SiO2-SO3H@Ag纳米复合材料。详细研究了SiO2-SO3H微球表面不同含量-SO3H对形成银纳米壳层结构的影响。实验结果表明,当-SO3H基团的含量较高时,能够形成多孔的银壳结构。这种复合材料对亚甲基蓝染料(MB)具有优异的催化活性,同时对4-氨基苯硫酚(4-ATP)有较高的表面增强拉曼(SERS)检测灵敏度。  (2)制备了磁性 Fe3O4@SiO2-SO3H@PPy微球,利用最外层聚吡咯(PPy)中的氨基吸附“金纳米种子”,通过“种子生长法”得到了Fe3O4@SiO2-SO3H@PPy@Au复合微球。该材料可以作为磁性SERS基底,实现对4-ATP的痕量检测。  (3)通过“无皂-乳液聚合法”合成了表面带有羧酸基团(-COOH)的聚(苯乙烯-co-甲基丙烯酸)(P(St-co-MAA))微球。以此为模板,制备了P(St-co-MAA)/Ag复合材料,并初步探究了羧酸基团对负载Ag纳米粒子的影响。  (4)用“自引发光接枝光聚合法”(SIPGP)在硅片表面接枝了聚4-乙烯基吡啶(P4VP)分子刷。利用分子刷中的吡啶基团同AuCl4-离子配位,在吡咯气相中AuCl4-离子将吡咯单体氧化聚合成聚吡咯(PPy),同时自身被还原成金(Au)纳米粒子,从而制备了Au-PPy微-纳米结构。
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