包覆AuAg核殼納米棒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種簡單快速制備S12包覆AuOAg核殼納米棒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]表面等離子體是光與貴金屬中的自由電子相互作用時，自由電子和光波電磁場由于共振頻率相同而形成的一種集體振蕩態(tài)，它是存在于金屬表面的一種非福射局域模式。通過改變金屬表面的納米結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變其對光波的作用，可以實(shí)現(xiàn)表面等離子體共振特性的調(diào)諧，這為發(fā)展新型光子器件、光學(xué)傳感器、生物檢測等提供了可能。
[0003]AuiAg核殼納米棒具有獨(dú)特的表面等離子體共振特性，與球形貴金屬納米顆粒相比，AuiAg核殼納米棒通過改變長徑比可以使其表面等離子體共振波長從可見光到近紅外區(qū)域連續(xù)可調(diào)。目前最常用的制備AuOAg核殼納米棒的方法中需要使用表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)來維持AuOAg核殼納米棒的穩(wěn)定，無表面活性劑的AuOAg核殼納米棒之間容易相互聚集。但是，CTAB具有較強(qiáng)的生物毒性，不能直接應(yīng)用于細(xì)胞及其他生物實(shí)驗(yàn)。因此，AuOAg核殼納米棒的表面改性成為研究的熱點(diǎn)問題，尋求一種簡單的AuOAg核殼納米棒表面修飾的方法是非常必要的。
[0004]納米S12無毒，生物相容性較好，有優(yōu)良的透光性，因此，Sherine 0.0bare等人通過3-巰丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)作為連接劑，硅酸鈉為硅源對Au納米棒進(jìn)行S12的包覆；Xu yongkui等人使用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作為連接劑，正硅酸乙酯作為硅源，對Au納米棒表面進(jìn)行了多孔S12的包覆；Liu Jinsheng等人通過在特定的CTAB濃度下得到S12包覆Au納米棒的復(fù)合顆粒；Cui Yiping等人利用4-巰基苯甲酸、聚丙稀胺鹽酸鹽對AuOAg核殼納米棒進(jìn)行多次修飾后進(jìn)行S1j^包覆。
[0005]上述方法雖然能包覆上S12,但是Au納米棒或AuOAg核殼納米棒之間有聚合的現(xiàn)象，且制備時間過長(20?40小時)，制備過程也比較繁瑣，需要對AuOAg核殼納米棒表面進(jìn)行多次修飾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服AuOAg核殼納米棒在有機(jī)相中易相互聚合且具有較強(qiáng)的生物毒性，以及現(xiàn)有S12包覆AuOAg核殼納米棒制備過程繁瑣、耗時長等問題，提供一種操作簡單、耗時短的S12包覆AuOAg核殼納米棒的方法。
[0007]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案由下述步驟組成:
[0008]1、利用種子生長法制備Au納米棒
[0009]向0.lmol/L十六烷基三甲基溴化銨水溶液中加入0.01mol/L氯金酸水溶液和0.lmol/L硼氫化鈉水溶液，攪拌均勻，其中氯金酸與硼氫化鈉、十六燒基三甲基溴化錢的摩爾比為1:2?3:300?500，然后在30?35°C下靜置反應(yīng)2?4小時，得到金種子溶膠。
[0010]將0.01mol/L氯金酸水溶液、0.lmol/L十六烷基三甲基溴化銨水溶液、0.0lmol/L硝酸銀水溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的鹽酸水溶液、0.lmol/L抗壞血酸水溶液按體積比為1:15?30:0.15?0.30:0.02?0.06:0.15?0.20混合均勻，得到種子生長液；將金種子溶膠與種子生長液按體積比為I: 2000?2500混合均勻，然后在30?35°C下靜置反應(yīng)10?15小時，離心洗滌，得到Au納米棒。
[0011]2、利用抗壞血酸還原硝酸銀制備AuOAg核殼納米棒
[0012]將Au納米棒、0.lmol/L十六烷基三甲基溴化銨水溶液、0.4mol/L pH值為9的甘氨酸水溶液、0.01mol/L硝酸銀水溶液、0.lmol/L抗壞血酸水溶液按體積比為1:8?15:8?15:0.1?0.5:0.05?0.25混合均勻，室溫攪拌反應(yīng)I?3小時，離心洗滌，得到AuOAg核殼納米棒。
[0013]3、制備AuOAgOS12核殼納米棒
[0014]將AuOAg核殼納米棒加入去離子水中，超聲分散均勻，加入聚乙烯吡咯烷酮，室溫攪拌I?2小時，加入異丙醇，超聲分散均勾，再加入氨水和正娃酸乙酯，35?50°C反應(yīng)2?4小時，離心洗滌，得到AuOAgOS12核殼納米棒。
[0015]上述的AuOAg核殼納米棒與去離子水、異丙醇、正硅酸乙酯的體積比為1:5?10:20?40:0.003?0.05 ;正娃酸乙酯與氨水的體積比為1:80?300，優(yōu)選正娃酸乙酯與氨水的體積比為1:100?150 ;聚乙烯吡咯烷酮與AuOAg核殼納米棒的質(zhì)量體積比為0.01?0.05g: lmL，優(yōu)選聚乙烯吡咯烷酮與AuOAg核殼納米棒的質(zhì)量體積比為0.02?0.04g:1mLo
[0016]上述聚乙烯吡咯烷酮的數(shù)均分子量為8000?40000。
[0017]本發(fā)明采用聚乙烯吡咯烷酮修飾AuOAg核殼納米棒后直接包覆S12,具有方法簡單、反應(yīng)時間短、分散性好的特點(diǎn)，解決了 AuOAg核殼納米棒在有機(jī)相中分散性差的問題，降低了其生物毒性，為AuOAg核殼納米棒在生物檢測、藥物傳輸、光熱治療、表面焚光增強(qiáng)、催化等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
[0018]本發(fā)明通過改變氨水和正硅酸乙酯的用量可得到不同厚度的S1Jl，并且對包覆后的AuOAg核殼納米棒光吸收性能影響較小，仍然具有橫峰模式和縱峰模式的等離子體波長，保持了 AuOAg核殼納米棒的光學(xué)特性，其等離子體波長可以通過改變S1Jl的厚度進(jìn)行調(diào)控，從可見光到近紅外區(qū)域連續(xù)可調(diào)。
【附圖說明】
[0019]圖1是實(shí)施例1制備的Au納米棒的透射電鏡圖。
[0020]圖2是實(shí)施例1制備的AuOAg核殼納米棒的透射電鏡圖。
[0021]圖3是實(shí)施例1制備的AuOAgOS12核殼納米棒的透射電鏡圖。
[0022]圖4是實(shí)施例2制備的AuOAgOS12核殼納米棒的透射電鏡圖。
[0023]圖5是實(shí)施例3制備的AuOAgOS12核殼納米棒的透射電鏡圖。
[0024]圖6是Au納米棒、AuOAg核殼納米棒以及實(shí)施例1?3和對比例I得到的AuOAgOS1jS殼納米棒的歸一化吸收光譜曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于這些實(shí)施例。
[0026]實(shí)施例1
[0027]1、利用種子生長法制備Au納米棒
[0028]將8mL 0.lmol/L CTAB水溶液中加入200 μ L 0.01mol/L氯金酸水溶液和48 μ L0.lmol/L硼氫化鈉水溶液(在冰箱中O?4°C保存)，顏色呈現(xiàn)棕黃色，攪拌均勻，然后放入烘箱中在30°C下靜置反應(yīng)2小時，得到金種子溶膠。
[0029]向20mL 0.lmol/L十六烷基三甲基溴化銨水溶液中依次加入ImL 0.01mol/L氯金酸水溶液、250 μ L 0.01mol/L硝酸銀水溶液、33.5 μ L質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%的鹽酸水溶液、160 μ L 0.lmol/L抗壞血酸水溶液，攪拌均勻，得到種子生長液。向得到的種子生長液中加入10 μ L金種子溶膠，攪拌均勻，然后放入烘箱中在30°C下靜置反應(yīng)12小時，離心分離，用去離子