生长与熟化对金纳米粒子形貌演变的影响

论文摘要

贵金属纳米粒子具有独特的光电磁学性质,在表面增强拉曼、催化、医学检测以及生物传感等多个领域都有重要应用。金纳米粒子作为贵金属纳米粒子家族中最重要的成员之一,是现代纳米科学研究的重点。本论文在晶种生长法中,利用弱的还原剂柠檬酸钠还原四氯金酸,使25nm球形金纳米粒子继续生长,在纳米粒子生长过程中,研究生长、熟化对金纳米粒子形貌演变的影响。同时,通过控制纳米粒子生长过程中的某些因素,可制备不同形貌的金纳米粒子。由于四氯金酸的反应活性以及金纳米粒子的熟化速度都受体系的pH值影响,所以改变体系pH值可作为一个有效方式来研究体系中纳米粒子生长和熟化作用。结果表明,在低pH值下,纳米粒子生长速度和熟化速度都很快,金纳米粒子会各向同性生长。在高pH条件下,纳米粒子生长速度和熟化速度过慢,金纳米粒子也是各向同性生长。在中间pH范围内,纳米粒子生长速度和熟化速度比较适中,纳米粒子沿着某一晶面线性生长,生长成各向异性的纳米粒子。基于前面对生长和熟化的了解,通过对生长、熟化的某些因素进行控制,在一个简单的体系(只有柠檬酸钠／四氯金酸／水),制备出大尺寸的球形纳米粒子、长径比可调的棒状纳米粒子、距离可调的哑铃状纳米粒子及不同尺寸的葫芦状纳米粒子。

论文目录

• 提要
• 第一章 前言
• 1.1 金纳米粒子简介
• 1.1.1 金纳米粒子性质
• 1.1.1.1 光学性质
• 1.1.1.2 电磁学性质
• 1.1.2 金纳米粒子制备方法
• 1.2.2.1 概述
• 1.2.2.2 晶种生长法
• 1.1.3 金纳米粒子制备过程中的成核-生长和熟化
• 1.1.3.1 成核-生长
• 1.1.3.2 熟化
• 1.1.3.3.1 粒子间熟化
• 1.1.3.3.2 粒子内熟化
• 1.2 晶种生长法制备金纳米粒子
• 1.2.1 尺寸/分布控制
• 1.2.2 形貌控制
• 1.2.2.1 棒状金纳米粒子
• 1.2.2.2 片状金纳米粒子
• 1.2.2.3 刺状金纳米粒子
• 1.2.2.4 其它形貌金纳米粒子的制备
• 1.3 晶种生长法制备金纳米粒子的机理模型
• 1.3.1 晶面优势生长模型
• 1.3.2 聚集生长模型
• 1.4 本文立题思想
• 参考文献
• 第二章 生长与熟化对金纳米粒子形貌演变的影响
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 测试仪器
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.4 样品表征
• 2.2 结果讨论
• 2.3 本章小结
• 参考文献
• 第三章 利用生长与熟化作用制备不同形貌的金纳米粒子
• 3.1 制备大尺寸球形纳米粒子
• 3.1.1 实验部分
• 3.1.1.1 试剂和仪器
• 3.1.1.2 实验过程及表征
• 3.1.2 结果与讨论
• 3.2 制备不同长径比的棒状纳米粒子
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.1.1 试剂和仪器
• 3.2.1.2 实验过程及表征
• 3.2.2 结果讨论
• 3.3 Dimer形貌的金纳米粒子的制备
• 3.3.1 实验部分
• 3.3.1.1 试剂和仪器
• 3.3.1.2 实验过程及表征
• 3.3.2 结果讨论
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 中文摘要
• Abstract