【摘 要】
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纳米粒子的物理和化学性质高度依赖于粒子的大小和形状。因此,如何有效地调控纳米粒子的尺寸和形貌就显得非常重要。尽管已经可以直接合成一些单分散的纳米粒子,但是,如何规模化
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纳米粒子的物理和化学性质高度依赖于粒子的大小和形状。因此,如何有效地调控纳米粒子的尺寸和形貌就显得非常重要。尽管已经可以直接合成一些单分散的纳米粒子,但是,如何规模化合成尺寸和形状可控的多种单分散纳米粒子仍是一个巨大的挑战。鉴于大多数技术合成的是多分散的纳米粒子,因而从多分散的粒子体系中实现尺寸和形状选择性分离,以得到单分散的纳米粒子就是一个很有意思的课题。在众多分离方法中,盐诱导沉淀法依赖于细微调节颗粒间的相互作用力,是相对简单和便宜的分离方法。然而,通常情况下不同尺寸的纳米粒子临界聚沉浓度差别不大,因而尺寸和形貌选择性分离纳米颗粒仍然需要面临着很大的挑战。因此,本文以多分散的金纳米颗粒体系为研究对象,探索尺寸选择性分离纳米颗粒的方法。论文主要研究内容及成果如下:1、合成了二硫化物两性离子配体用于修饰不同粒径的金纳米颗粒。2、研究了两性离子配体修饰的金纳米颗粒在盐溶液中的稳定性,发现两性离子配体修饰的金纳米颗粒具有尺寸依赖的临界聚沉浓度和可逆聚沉特性。3、依据两性离子配体修饰的金纳米颗粒的尺寸依赖的临界聚沉浓度和可逆聚沉的特性,发展了盐诱导的办法来进行尺寸选择性分离和浓缩金纳米颗粒。研究发现浓缩的金纳米颗粒可以长期保存,一旦需要又可以加水恢复到稀释的状态,并保持原来单分散的特性。这就为多分散纳米颗粒的规模化分离、储存和运输提供了可行的方法。4、为简化配体合成步骤、降低分离成本,我们根据两性离子配体的结构特点,选用商品化的荷正电荷和负电荷的巯基配体1:1混合来修饰金纳米颗粒。研究发现荷正负电的双配体修饰的小尺寸金纳米颗粒在复杂环境中表现出显著的稳定性,并且具有pH诱导的可逆聚集特性。据此我们发展了pH诱导金纳米颗粒浓缩保存的方法。
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