專利名稱：在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法和利用該方法的納米混合物的制備方法及納米混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法和利用該方法的納米混合物的制備方法及根據(jù)該方法制備的納米混合物(Method for slica-coating on thesurface of Au nanorods, method for fabricating nanobybrids using the same andnanohybrids prepared thereby)。更具體地，涉及一種無需表面介質(zhì)地在金納米棒的表面穩(wěn)定地涂敷二氧化硅的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法和利用該方法的納米混合物的制備方法及根據(jù)該方法制備的納米混合物。
背景技術(shù)：
當(dāng)紅外線照射金納米粒子(Au nanoparticle)等不同于球形(spherical)納米 粒子的長條形(elongated)納米粒子時，該金納米粒子具備表面等離子體共振(SurfacePlasmon Resonance)特性。表面等離子體共振現(xiàn)象是指,在納米結(jié)構(gòu)的金屬中,光的電磁場和金屬內(nèi)的自由電子集體振動并引發(fā)光吸收，局部產(chǎn)生急劇增加的電場的現(xiàn)象。這種長條形的金屬氧化物納米棒(nanorod)適用于氣體傳感器、化學(xué)傳感器、壓電納米發(fā)電機(jī)等，還能夠應(yīng)用于其他圓形的納米粒子無法適用的各種領(lǐng)域。進(jìn)而，這種金屬氧化物納米棒與新的納米物質(zhì)相結(jié)合的納米混合物(nanohybirds)是能夠應(yīng)用于能源、環(huán)境領(lǐng)域的下一代元件。另一方面，在基于化學(xué)蝕刻制備納米物質(zhì)時，如果無法控制反應(yīng)物質(zhì)的集合化及凝聚化，則對納米混合物的合成帶來壞影響。以往，在制備納米物質(zhì)時，為了實現(xiàn)穩(wěn)定化，使用離子性聚合物、低分子量表面活性劑等穩(wěn)定劑(stabilizing agent)。通過聚合反應(yīng)的各納米物質(zhì)的表面涂敷(coating and surface passivation)用作納米物質(zhì)的穩(wěn)定化方案。二氧化硅涂敷方法是在各種領(lǐng)域最為廣泛使用的表面涂敷方法之一。二氧化硅涂敷方法以各種方式適用于金(Au)、銀(Ag)及氧化物納米粒子涂敷等領(lǐng)域。這種二氧化硅表面涂敷能夠控制粒子間的反應(yīng)或者使納米物質(zhì)分散在溶劑中。迄今，關(guān)于在球形納米粒子上涂敷二氧化硅的方法進(jìn)行了很多研究。例如，Murphyet al. (S. 0. Obare,N. R. Jana and C. J. Murphy,Nano Lett. 1,601 (2001))曾提出在棒形的納米粒子表面上涂敷二氧化硅的方法。但是，就以往技術(shù)而言，當(dāng)涂敷二氧化硅時，具有需要一種被稱為高分子電解質(zhì)(polyelectrolytes)的表面介質(zhì)(surface mediating glue)的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種無需表面介質(zhì)地在金納米棒的表面穩(wěn)定地涂敷二氧化硅的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法。并且，本發(fā)明的再一個目的在于提供一種在涂敷有二氧化硅的金納米棒結(jié)合二氧化硅納米球并能夠以各種用途應(yīng)用的納米混合物及其制備方法。解決問題的手段為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法，其特征在于，包括如下步驟制備金納米棒的步驟；制備由帶有胺基(amine function)的高分子物質(zhì)和帶有巰基(mercapto function)的高分子物質(zhì)混合而成的混合物的步驟；將所制備的上述金納米棒與所制備的上述混合物進(jìn)行混合、攪拌，從而在金納米棒的表面涂敷二氧化硅層的步驟。上述帶有胺基的高分子物質(zhì)是3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷(APDES，3_aminopropyldimethyl-ethoxysilane),上述帶有巰基的高分子物質(zhì)是3_巰丙基三甲氧基娃燒(MPTMS, 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane)。上述帶有胺基(amine function)的高分子物質(zhì)和帶有巰基(mercapto function)的高分子物質(zhì)能夠混合于乙醇溶液中。
并且，由上述帶有胺基(amine function)的高分子物質(zhì)和帶有巰基(mercaptofunction)的高分子物質(zhì)混合而成的混合物與金納米棒進(jìn)行混合、攪拌的狀態(tài)下，可以再混合氫氧化銨(Ammonium hrdroxide)溶液并進(jìn)行攪拌。涂敷于上述金納米棒的表面的二氧化硅層的厚度與3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的混合量或者3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的凝膠化時間成比例。根據(jù)本發(fā)明的納米混合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟準(zhǔn)備涂敷有二氧化硅的金納米棒及二氧化硅納米球的步驟；分別在涂敷有二氧化硅的金納米棒及二氧化硅納米球的表面形成胺基的步驟；使形成有胺基的、涂敷有二氧化硅的金納米棒和二氧化硅納米球與NHS-PES-NHS (雙[2- (N-琥珀酰亞胺-琥珀酰胺基)乙基]聚乙二醇)進(jìn)行反應(yīng)，來形成在涂敷有二氧化娃的金納米棒的表面結(jié)合有二氧化娃納米球的納米混合物的步驟。分別在上述涂敷有二氧化硅的金納米棒、二氧化硅納米球的表面形成胺基的步驟中，包括使涂敷有二氧化硅的金納米棒、二氧化硅納米球分別與3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS, 3-Aminopropyl-trimethoxysiIane-)進(jìn)行反應(yīng),并在各個表面形成胺基的步驟。上述NHS-PES-NHS的一端的NHS (N-羥基琥珀酰亞胺)與在涂敷有二氧化硅的金納米棒的表面形成的胺基結(jié)合，另一端的NHS與在二氧化硅納米球的表面形成的胺基結(jié)
八
口 ο發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法和利用該方法的納米混合物的制備方法及根據(jù)該方法制備的納米混合物具有如下效果。在金納米棒的表面涂敷二氧化硅層的過程中，無需另添加表面介質(zhì)，將二氧化硅層和金納米棒之間的反應(yīng)實現(xiàn)極大化，由此能夠在金納米棒的整面上均勻地涂敷。并且，通過調(diào)整3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的含量，可以選擇性地調(diào)整二氧化硅層的涂敷厚度。與此同時，通過NHS-PEG-NHS能夠在涂敷有二氧化硅的金納米棒的表面上容易地結(jié)合二氧化硅納米球，能夠有效地應(yīng)用于生物傳感器、納米試劑、太陽能電池系統(tǒng)等。


圖I是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法及納米混合物的制備方法的工序概略圖。圖2是表示涂敷有二氧化硅的金納米棒的掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)照片。圖3是表示針對二氧化硅涂敷前后的金納米棒的X射線能譜儀(EDS)結(jié)果。圖4是表示未涂敷二氧化硅的金納米棒及涂敷有二氧化硅的金納米棒的紫外可見(UV-Vis)吸收光譜。圖5是表示針對二氧化硅涂敷前后的金納米棒的掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)照片。圖6是表示針對結(jié)合有金納米棒和二氧化硅納米球的納米混合物的掃描電子顯 微鏡(SEM)照片。圖7是表示二氧化硅涂敷前后的金納米棒及納米混合物的紫外-可見-近紅外(UV-Vis-NIR)光譜。
具體實施例方式本發(fā)明的特征在于，在金納米棒(Au nanorod)的表面涂敷薄膜的二氧化娃層(silica layer)的過程中，利用帶有胺基(amine function)和疏基(mercapto function)的高分子物質(zhì)。通過利用上述物質(zhì)，使二氧化硅和金之間的結(jié)合率實現(xiàn)最大化，在金納米棒的整個表面涂敷均勻的二氧化硅層。作為上述帶有胺基的高分子物質(zhì)能夠使用3-氨丙基二甲基乙氧基娃燒(APDES, 3-aminopropyldimethy 1-ethoxysilane),作為上述帶有巰基的高分子物質(zhì)能夠使用3-巰丙基三甲氧基娃燒(MPTMS, 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane)。并且，通過調(diào)整上述3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷及3-巰丙基三甲氧基硅烷的含量，能夠選擇性地控制上述二氧化硅層的厚度，據(jù)此能夠控制金納米棒及納米混合物的光學(xué)特性，例如，表面等離子體共振特性等。 與此同時，本發(fā)明的特征在于，在涂敷有二氧化硅層的金納米棒的表面上結(jié)合二氧化硅納米球來制備納米混合物。制備上述納米混合物時，首先，分別在上述金納米棒的二氧化硅層的表面及上述二氧化硅納米球的表面形成胺基。然后，將NHS-PES-NHS (bis [2-(N-succinimidy 1-succinylamino) -ethyl]polyethylene glycol,雙[2_(N_玻拍酸亞胺-玻珀酰胺基)乙基]聚乙二醇)作為介質(zhì)，將上述二氧化硅納米球結(jié)合于上述金納米棒的二氧化娃層的表面。以下，將參照圖I對根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法和利用該方法的納米混合物的制備方法及根據(jù)該方法制備的納米混合物進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，對根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法進(jìn)行說明。在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法大體上劃分為準(zhǔn)備金納米棒的步驟和在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的步驟。首先，準(zhǔn)備金納米棒的步驟具體由制備種子溶液(seed solution)的過程、制備生長溶液(growth solution)的過程、合成金納米棒的過程以及去除表面活性劑的過程構(gòu)成。
種子溶液是含有金納米棒種子的溶液，能夠通過將含有HAuCl4和檸檬酸三鈉(tri-sodium citrate)的水溶液與NaBH4溶液進(jìn)行混合而獲得。據(jù)此能夠制備包含金納米棒種子的種子溶液。上述金納米棒種子在金納米棒生長過程中起到種子作用。上述生長溶液是含有HAuCl4和表面活性劑的溶液，作為上述表面活性劑，能夠使用十六燒基三甲基溴化銨(CTAB, cetyltrimethylammonium bromide)。上述表面活性劑起到使金納米棒的反應(yīng)點(reactant islands)穩(wěn)定地生長的作用。據(jù)此，能夠使金納米棒在溶液內(nèi)均勻地分散并且恒定地生長。在這種狀態(tài)下，如果上述生長溶液與抗壞血酸(ascorbic acid)溶液進(jìn)行混合之后與上述種子溶液進(jìn)行混合，則在混合的溶液內(nèi)使金納米棒實現(xiàn)生長。之后，對金納米棒生長的溶液進(jìn)行離心分離及洗滌來去除表面活性劑，由此完成金納米棒的準(zhǔn)備步驟。之所以去除附著于金納米棒的表面的表面活性劑，是因為表面活性劑妨礙在金 納米棒的表面形成胺基等的官能團(tuán)(functional group)。最終,殘留表面活性劑起到抑制金納米棒和二氧化硅的反應(yīng)的作用。表面活性劑的去除與否能夠通過電位分析(ζ -potential anaylsis)來確認(rèn)。殘留表面活性劑越少，越接近電位值O。在通過上述過程來準(zhǔn)備好金納米棒的狀態(tài)下，執(zhí)行在金納米棒的表面涂敷二氧化娃的步驟。具體而言，如果將3-氨丙基二甲基乙氧基娃燒(APDES, 3-aminopropyldimethyl-ethoxysilane)及 3_ 疏丙基三甲氧基娃燒(MPTMS, 3-mercaptopropyl-trimethoxysilane)的混合乙醇溶液與包含金納米棒的水溶液進(jìn)行混合、攪拌，則在金納米棒的表面形成薄膜的二氧化硅層。此時，為了實現(xiàn)3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷及3-巰丙基三甲氧基硅烷的娃燒(silane)的活化,能夠追加混合氫氧化銨(ammonium hydroxide)溶液。上述3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷均為包含硅(Si)和氧(0)的高分子物質(zhì)，起到在金納米棒的表面上生成的二氧化硅(SiO2)的前驅(qū)體作用。并且，上述3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷包含胺基(amine function, -NH2)，上述3-巰丙基三甲氧基娃燒包含巰基(mercapto function, -HS),上述胺基及巰基的金屬親和性(metalaffinity)優(yōu)秀,最終使吸附于金納米棒表面的二氧化娃實現(xiàn)最大化。據(jù)此，能夠在金納米棒的表面上均勻地涂敷二氧化硅。另一方面，單獨僅使用3-巰丙基三甲氧基硅烷的情況下，生成未與金反應(yīng)的二氧化硅的概率變大。在上述金納米棒的表面形成的二氧化硅層的厚度根據(jù)上述3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的含量進(jìn)行控制。具體而言，上述3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的含量越增加，二氧化硅層的厚度也越大。根據(jù)適用領(lǐng)域的光學(xué)特性，上述二氧化硅層的厚度能夠調(diào)整為2nm 50nm。上述二氧化硅層的厚度，除了上述3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的含量之外，還取決于混合金納米棒、3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷及3-巰丙基三甲氧基硅烷的混合物的凝膠化時間(aging time of gelation)。凝膠化時間越長,二氧化娃層的厚度也越增大。以上，對根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法進(jìn)行了說明。接著，對利用在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法的納米混合物的制備方法進(jìn)行說明。納米混合物的制備過程劃分為準(zhǔn)備涂敷有二氧化硅的金納米棒的步驟和通過結(jié)合涂敷有二氧化硅的金納米棒和二氧化硅納米球來制備納米混合物的步驟。如上所述，上述準(zhǔn)備涂敷有二氧化硅的金納米棒的步驟，如上所述，相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法。通過結(jié)合上述涂敷有二氧化硅的金納米棒和二氧化硅納米球來制備納米混合物的步驟，具體由分別在涂敷有二氧化硅的金納米棒的表面及二氧化硅納米球的表面形成胺基的過程以及對形成有胺基的金納米棒和二氧化硅納米球進(jìn)行結(jié)合的過程構(gòu)成。分別在金納米棒的表面及二氧化硅納米球的表面形成胺基的過程具體如下。首先，金納米棒(涂敷有二氧化硅)的情況下，如果混合分散有金納米棒的乙醇溶液及3-氨丙基三甲氧基娃燒(APTMS, 3-Aminopropyl-trimethoxysi Iane- )溶液，則在涂敷有二氧化娃的金納米棒的表面形成胺基(amine function, -NH2)。二氧化娃納米球(silicananoball)也同樣如此,如果混合并攪拌分散有二氧化娃納米球的乙醇溶液及3-氨丙基三甲氧基硅烷溶液，則在二氧化硅納米球的表面形成胺基。準(zhǔn)備完形成有胺基的金納米棒及二氧化硅納米球的狀態(tài)下，將形成有上述胺基的金納米棒和二氧化娃納米球與 NHS-PEG-NHS (bis [2- (N-succ inimi dy 1-succ inylamino) -ethyl]polyethylene glycol, α , ω-琥拍酰亞胺基-二乙二醇)進(jìn)行混合。上述NHS-PES-NHS中一端的NHS與金納米棒的胺基結(jié)合，另一端的NHS與二氧化硅納米球的胺基結(jié)合。最終，以上述NHS-PEG-NHS作為介質(zhì)，對金納米棒和二氧化硅納米球進(jìn)行結(jié)合。準(zhǔn)確地說，構(gòu)成在上述金納米棒的二氧化硅層上結(jié)合有多個二氧化硅納米球的形態(tài)。以上，對根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法和利用該方法的納米混合物的制備方法及根據(jù)該方法制備的納米混合物進(jìn)行了說明。以下，將說明根據(jù)本發(fā)明的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法和利用該方法的納米混合物的制備方法的具體實驗例及其實驗結(jié)果。(實驗例I:金納米棒(bare Au nanods)的制備)在錐形瓶中備置含有3X 10_4M氯金酸(HAuCl4)及3X 10_4M檸檬酸三鈉(tri-sodium citrate)的25ml水溶液(第一水溶液)。接著備置0. 6ml的0. IM硼氫化鈉(NaBH4)溶液(第二水溶液)之后,一次性混合第一水溶液和第二水溶液并進(jìn)行攪拌(第三水溶液、種子溶液)?；旌嫌械谝凰芤汉偷诙芤旱牡谌芤鹤兂煞凵?，這意味著形成了金粒子。形成的金粒子經(jīng)過2小時 5小時之后，作為金納米棒的種子(seed)來使用。接著，備置作為生長溶液(growth solution)的含有2· 5X 1(Γ4Μ氯金酸及0. IM十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的IOml水溶液(第四水溶液)，將上述第四水溶液與0. 05ml的0. IM抗壞血酸(ascorbic acid)水溶液(第五水溶液)進(jìn)行混合。在由上述第四水溶液與第五水溶液混合而成的第六水溶液中，混合了作為種子溶液的上述第三水溶液。此時，未實施攪拌。由上述第三水溶液和第六水溶液相混合的第七水溶液，經(jīng)過5分鐘 10分鐘之后變成紅褐色，并生成了金納米棒。生成的金納米棒的長寬比(aspect ratio)是I. 5 12，金納米棒的長寬比取決于十六烷基三甲基溴化銨的濃度及攪拌時間。生成金納米棒的上述第七水溶液以10分鐘7000rpm的速度進(jìn)行離心分離，去除剩余十六燒基三甲基溴化銨。接著，再次以10分鐘7000rpm的速度進(jìn)行離心分離，分離并去除上清液，將沉淀物分散在Iml的超純水中。然后，再次進(jìn)行離心分離，最終分離出金納米棒，將分離的金納米棒在Iml的超純水中再次分散。(實驗例2:金納米棒表面的二氧化硅涂敷)將混合有3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的3 μ I乙醇溶液和3ml的金納米棒水溶液進(jìn)行混合之后，以800rpm的速度攪拌12小時。接著，追加混合3μ I的25%氫氧化銨(ammonium hydroxide)之后攪拌I小時。根據(jù)上述3_氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的量來決定金納米棒表面形成的二氧化硅層的厚度。將最終混合物進(jìn)行離心分離，提取涂敷有二氧化硅的金納米棒，使用乙醇進(jìn)行2次洗滌。(實驗例3:通過結(jié)合涂敷有二氧化硅的金納米棒和二氧化硅納米球來制備納米混合物)將涂敷有二氧化硅的金納米棒分散在5ml的乙醇溶液中。接著，混合20μ I的3-氨丙基三甲氧基硅烷之后，慢速攪拌10分鐘。然后，進(jìn)行離心分離來去除未反應(yīng)物質(zhì)之 后，使用乙醇將沉淀物洗滌4次以上。將作為沉淀物的涂敷有二氧化硅的金納米棒分散在Iml的乙醇中。通過上述工序，在金納米棒的二氧化硅層的表面形成胺基。在二氧化硅納米球(約22nm)的情況下也適用同樣的工序。即，將二氧化硅納米球分散在5ml的乙醇溶液中。接著，混合20μ I的3-氨丙基三甲氧基硅烷之后，慢速攪拌10分鐘。然后，進(jìn)行離心分離來去除未反應(yīng)物質(zhì)，然后使用乙醇將沉淀物洗滌4次以上。將作為沉淀物的二氧化硅納米球分散在Iml的乙醇中。通過上述工序，在二氧化硅納米球的表面形成胺基。使分別在表面形成胺基的金納米棒及二氧化硅納米球與NHS-PEG-NHS進(jìn)行反應(yīng)。NHS-PEG-NHS的一端的NHS與金納米棒的胺基相結(jié)合，另一端的NHS與二氧化硅納米球的胺基相結(jié)合。以上述NHS-PEG-NHS為介質(zhì)完成了在金納米棒的表面上結(jié)合有二氧化硅納米球的納米混合物。(實驗結(jié)果)圖2是表示涂敷有二氧化硅的金納米棒的掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)照片。圖2的(a)、圖2的(b)表示二氧化硅層的厚度約為2nm左右，圖2的(c)、圖2的(d)表示二氧化硅層的厚度為2nm 10nm，圖2的(e)表示二氧化硅層的厚度為IOnm 50nm左右。如上所述，二氧化硅層的涂敷厚度取決于3-氨丙基三甲氧基硅烷及3-巰丙基三甲氧基硅烷的含量、凝膠化時間。并且，圖3是表示針對二氧化硅涂敷前后的金納米棒的X射線能譜儀(EDS)結(jié)果，參照圖3的(b)，能夠確認(rèn)在金納米棒的表面上涂敷二氧化硅層。圖4是表示未涂敷二氧化硅的金納米棒及涂敷有二氧化硅的金納米棒的紫外可見(UV-Vis)吸收光譜。在圖4中，黑色曲線圖表示未涂敷二氧化硅的金納米棒(bare Aunanorod)、紅色表示涂敷有2nm左右的二氧化娃層的金納米棒、綠色表示涂敷有2nm IOnm厚度的二氧化硅層的金納米棒、藍(lán)色表示IOnm 50nm厚度的二氧化硅層的金納米棒的紫外可見(UV-Vis)吸收光譜。參照圖4,以上4種金納米棒具有約523nm的橫向等離子體帶(transversePlasmon band)。豎向等離子體帶(longitudinal plasmon band)具有黑色(bare)639nm>紅色( 2nm)640nm、綠色(2nm 10nm) 668nm、藍(lán)色(IOnm 50nm)705nm。
通過圖4的結(jié)果可知，二氧化硅層的厚度越厚，垂直等離子體帶的最大波長值(Afflax)也越增加。眾所周知，表面等離子體共振是一種電子振動現(xiàn)象，誘發(fā)光吸收，這種光吸收特性取決于金納米棒的介電特性、長寬比及二氧化硅層的涂敷厚度。圖5是表示針對二氧化硅涂敷前后的金納米棒的掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)照片。具體而言，圖5的(a)表示未涂敷二氧化硅的金納米棒，圖5的(b)表示以約5nm的厚度涂敷有二氧化硅的金納米棒，圖5的(c)和圖5的(d)表示針對以5nm 13nm的厚度涂敷有二氧化娃的金納米棒的透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)照片。并且，圖6是表示針對金納米棒和二氧化硅納米球相結(jié)合的納米混合物的掃描電子顯微鏡(SEM)照片，用于圖6的金納米棒的二氧化硅涂敷厚度是5nm 13nm。圖7是表示二氧化硅涂敷前后的金納米棒及納米混合物的紫外-可見-近紅外(UV-Vis-NIR)光譜,黑色曲線圖表示未涂敷二氧化娃的金納米棒(bare Au nanorod),紅色表示涂敷有5nm左右的二氧化娃層的金納米棒,綠色表示涂敷有5nm 13nm厚度的二氧化硅層的金納米棒，橙色表示納米混合物的紫外-可見-近紅外(UV-Vis-NIR)光譜。 參照圖7可知，黑色(bare)的垂直等離子體帶的最大波長值(λ _)為1360nm，藍(lán)色(5nm 13nm)為1378nm,橙色(納米混合物)為1397nm。
權(quán)利要求
1.一種在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法，其特征在于，包括如下步驟 準(zhǔn)備金納米棒的步驟；以及 作為二氧化硅合成前體物，將由帶有胺基的高分子物質(zhì)和帶有巰基的高分子物質(zhì)混合而成的混合物與上述金納米棒進(jìn)行混合、攪拌，從而在金納米棒的表面涂敷二氧化硅層的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法，其特征在于，上述帶有胺基的高分子物質(zhì)是3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷(APDES)，上述帶有巰基的高分子物質(zhì)是3-疏丙基二甲氧基娃燒(MPTMS)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法，其特征在于，將由上述帶有胺基的聞分子物質(zhì)和帶有疏基的聞分子物質(zhì)混合而成的混合物與金納米棒進(jìn)行混合、攪拌的狀態(tài)下，追加混合氫氧化銨溶液并進(jìn)行攪拌。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法，其特征在于，上述帶有胺基的聞分子物質(zhì)和帶有疏基的聞分子物質(zhì)混合在乙醇溶液中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法，其特征在于，涂敷于上述金納米棒的表面的二氧化硅層的厚度與3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的混合量成比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法，其特征在于，涂敷于上述金納米棒的表面的二氧化硅層的厚度與3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷的凝膠化時間成比例。
7.—種納米混合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 準(zhǔn)備涂敷有二氧化硅層的金納米棒及二氧化硅納米球的步驟； 分別在上述涂敷有二氧化硅層的金納米棒、二氧化硅納米球的表面形成胺基的步驟；以及 使形成有上述胺基，且涂敷有二氧化硅的金納米棒和二氧化硅納米球與NHS-PES-NHS進(jìn)行反應(yīng)，來形成在涂敷有二氧化娃的金納米棒的表面結(jié)合有二氧化娃納米球的納米混合物的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米混合物的制備方法，其特征在于，分別在上述涂敷有二氧化硅的金納米棒、二氧化硅納米球的表面形成胺基的步驟中，使上述涂敷有二氧化硅的金納米棒、二氧化硅納米球分別與3-氨丙基三甲氧基硅烷進(jìn)行反應(yīng)，并在各個表面形成胺基。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米混合物的制備方法，其特征在于，上述NHS-PES-NHS的一端的NHS與在涂敷有二氧化硅的金納米棒的表面形成的胺基結(jié)合，另一端的NHS與在二氧化硅納米球的表面形成的胺基結(jié)合。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米混合物的制備方法，其特征在于，上述涂敷有二氧化硅的金納米棒通過如下步驟制備而得 準(zhǔn)備金納米棒的步驟；以及 將由帶有胺基的高分子物質(zhì)和帶有巰基的高分子物質(zhì)混合而成的混合物與上述金納米棒進(jìn)行混合、攪拌，從而在金納米棒的表面涂敷二氧化硅層的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的納米混合物的制備方法，其特征在于，上述帶有胺基的高分子物質(zhì)是3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷，上述帶有巰基的高分子物質(zhì)是3-巰丙基三甲氧基娃燒。
12.—種納米混合物，其特征在于，通過如下步驟制備而得 制備涂敷有二氧化硅的金納米棒及二氧化硅納米球的步驟； 分別在所制備的上述涂敷有二氧化硅的金納米棒、二氧化硅納米球的表面形成胺基的步驟；以及 使形成有上述胺基的、涂敷有二氧化硅的金納米棒及二氧化硅納米球與NHS-PES-NHS進(jìn)行反應(yīng)，來形成在涂敷有二氧化娃的金納米棒的表面結(jié)合有二氧化娃納米球的納米混合物的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無需表面介質(zhì)地在金納米棒的表面穩(wěn)定地涂敷二氧化硅的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法及利用該方法的納米混合物的制備方法以及根據(jù)該方法制備的納米混合物。根據(jù)本發(fā)明的在金納米棒的表面涂敷二氧化硅的方法，其特征在于，包括如下步驟準(zhǔn)備金納米棒的步驟；以及將由帶有胺基的高分子物質(zhì)和帶有巰基的高分子物質(zhì)混合而成的混合物與上述金納米棒進(jìn)行混合、攪拌，并在金納米棒的表面涂敷二氧化硅層的步驟。
文檔編號C23C26/00GK102756125SQ20121010695
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者崔炅鎮(zhèn), 李東旗, 李相協(xié), 洪錫垣, 白京烈 申請人:韓國科學(xué)技術(shù)研究院