纳米金生长控制与光谱性质研究

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纳米金在生物检测、环境污染物检测、DNA识别、医学以及光催化等诸多领域具有广泛的应用,由于其生物相容性较好,在DNA检测、医学诊断、抗肿瘤治疗等方面的应用尤其引人关注。纳米金的光谱特性与其应用密切相关,是备受关注的研究课题。然而,不同文献工作中有关纳米金的摩尔消光系数报道结果差异很大,且缺少对纳米金制备过程中转化率的求算。澄清纳米金摩尔消光系数不仅具有重要的理论价值,也对纳米金的应用具有重要的指导意义。本文以纳米金的摩尔消光系数为主要研究目标。通过对纳米金合成条件的优化,在聚乙烯吡咯烷酮的保护下,以硼氢化钠及抗坏血酸为还原剂,采用晶种生长法,通过尺寸控制,制备得到尺寸均匀、粒子稳定、单分散性好的金纳米粒子,并测定紫外可见消光光谱。x射线近边结构谱分析结果表明,在所采用的纳米金制备条件下,金前体的转化率接近完全。使用透射电子显微镜确定纳米金尺寸及分散情况;以吡啶为探针分子,纳米金粒子为基底进行拉曼光谱测定分析,进一步确证纳米金的分散程度良好。在此基础上,利用朗伯-比尔定律对纳米金的摩尔消光系数进行求算。结果显示,在分散性良好、前体转化率接近完全的研究体系中,纳米金的尺寸会对其消光光谱的峰位和强度产生一定影响,以纳米金形式存在的金原子的摩尔消光系数主要处在2×103~4×103L·mol-1·cm-1范围内。
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