手性纳米银粒子的制备及等离子体旋光响应

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近年来手性银纳米材料由于在手性催化、手性识别、光学领域等方面的应用而受到广泛的关注。本文选用不同的手性小分子作为手性诱导剂和修饰剂,采用光化学还原和液相化学还原法制备出具有手性的银纳米粒子,对制备的银纳米粒子进行紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、圆二色谱(CD)、透射电镜(TEM)的表征,并对银纳米粒子手性形成机理进行了初步探讨。采用光化学还原法,在硝酸银和脱氧胆酸钠的混合溶液的pH=10条件下,以AgNO3溶液为前驱体,脱氧胆酸钠为手性诱导剂和稳定剂,以紫外灯为光源,还原银离子制备了脱氧胆酸钠包覆的银纳米粒子。当脱氧胆酸钠/Ag+摩尔比为6:1时,制备出的银纳米粒子手性信号最强。当脱氧胆酸钠/Ag+摩尔比低时,还原反应速率比较慢,生成的银纳米粒子的表面等离子共振吸收峰位于455 nm左右,半峰宽较宽,粒子的尺寸较大,且尺寸分布较宽。随着摩尔比增大,还原反应速率比较快,在体系中生成的银纳米粒子尺寸分布均匀,粒子的尺寸较小,半峰宽变窄。采用液相化学还原法,以AgNO3溶液为前驱体,柠檬酸钠与NaBH4的混合溶液为还原剂,还原银离子制备了黄绿色的银纳米溶胶,通过配体交换反应,制备脱氧胆酸钠修饰的银纳米粒子。随着脱氧胆酸钠的浓度增大,银纳米溶胶的SPR吸收峰的强度逐渐增大,半峰宽逐渐减小,银纳米溶胶的SPR吸收峰的最大吸收峰峰位置出现蓝移现象。向银纳米溶胶中加入NaCl能促进纳米粒子的聚集。随着氯化钠的加入量增多,银纳米粒子在400 nm左右的SPR吸收峰的峰强逐渐减弱,SPR吸收峰的最大吸收峰的位置发生红移,银纳米粒子的半峰宽逐渐变窄,并且在600 nm左右出现新的SPR吸收峰。向银纳米溶胶中加入适量的HCl溶液能够促进纳米粒子的聚集,并且增强银纳米粒子的手性信号。采用液相化学还原法,以AgNO3溶液为前驱体,柠檬酸钠与NaBH4的混合溶液为还原剂,还原银离子制备了黄绿色的银纳米溶胶,通过配体交换反应,制备L-组氨酸修饰的银纳米粒子。L-组氨酸是一种以内盐的形式存在的氨基酸,质子化的氨基和羧基之间存在静电相互作用,会诱导组氨酸修饰的银纳米粒子聚集。当L-组氨酸的浓度比较低,银纳米粒子的聚集程度较低,粒子有序聚集,引起局域电磁场增强,从而使CD信号增强。当L-组氨酸的浓度继续增大时,会引起粒子聚集程度增强,导致粒子无序聚集,使粒子的CD信号减弱。向银纳米溶胶中加入适量的NaCl时能促进纳米粒子的聚集,从而增强银纳米粒子的CD信号。
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