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金纳米材料由于其独特的物理化学性质而被认为是最有前途的纳米材料之一。其中,具有尖端结构的金纳米材料吸引了科学家们的注意,该种材料具有的尖端结构易形成活性位点,呈现出极强的局域电磁场,显示出优异的电场增强效果,与金纳米棒(Au NRs)一样具有两个等离子体共振吸收峰,其纵向等离子体共振吸收峰(LSPR)可以通过改变材料的生长参数进行调节,并且具有良好的拉曼增强效果及光热效应,且合成方法简单多样。这些优点使其可以广泛应用于各种研究领域,例如生物技术、纳米医学等方面。综上所述,本课题主要围绕两种具有尖端结构的金纳米材料的制备及性质进行研究,分别为箭头形金纳米锥(Au Nanoshuttles,简称Au NSs)和梭形金纳米锥(Au Nanobipyramids,简称Au NBPs)。论文主要包括以下内容:(1)采用湿化学的方法制备Au NSs,通过调节生长参数,如硝酸银(AgNO3)溶液浓度、氯金酸(HAuCl4)溶液浓度等实现LSPR的调节。Au NSs具有优异的表面等离子体共振性质,并且与Au NRs相比,这种材料的顶点更尖锐,根据避雷针效应可知,其对于局域电场增强效果更好。通过灵敏度的测试发现,该材料的检测极限可以达到1×10-9 M。另外,关于材料的尖端形貌对纳米粒子边缘局域电场及光热性能的影响进行了讨论。(2)成功制备了具有尺寸均匀性的Au NBPs。与Au NSs相比,Au NBPs的制备方法更加简单,并且尖端结构更为明显,因此对于表面局域电场增强更有利。利用Au NBPs作为SERS活性基底对拉曼增强效果进行研究,实验结果表明该材料具有良好的拉曼增强效果。Au NBPs由于局域表面等离子体共振而在组织体的近红外区域具有强吸收,有利于获得最佳的光穿透效果。当这种等离子体共振受到激发时,可产生强吸收并经过一系列物理过程迅速转化为高度局域的、可调节的热量。通过计算Au NBPs与Au NRs的光热转化效率,发现Au NBPs比Au NRs的光热效果更好,有望成为一种有效的光热治疗方法。