專(zhuān)利名稱：一種具有表面拉曼增強(qiáng)活性的尺寸可控金納米星的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
ー種具有表面拉曼增強(qiáng)活性的尺寸可控金納米星的制備方法，屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
拉曼光譜作為一種非彈性散射光譜，是通過(guò)對(duì)與入射光頻率不同的散射光譜來(lái)分析分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠提供分子內(nèi)部各種簡(jiǎn)正振動(dòng)頻率及有關(guān)振動(dòng)能級(jí)方面的信息。傳統(tǒng)的拉曼散射光譜信號(hào)較弱，作為信息讀出手段往往缺乏高靈敏性。20世紀(jì)70年代中后期，Au、Ag、Cu上表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)與證實(shí)，給拉曼光譜的研究應(yīng)用注入了新的活力。目前已有報(bào)道證實(shí)ー些具有銳邊和尖端結(jié)構(gòu)的物質(zhì)能夠顯著增強(qiáng)表面拉曼散射。因此，開(kāi)發(fā)具有此類(lèi)結(jié)構(gòu)的拉曼基質(zhì)是目前材料化學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。金納米星作為 ー種新型納米材料有著尖鋭的邊緣和尖端結(jié)構(gòu)，有著良好的光學(xué)特性。其核結(jié)構(gòu)與尖端結(jié)構(gòu)有著各自的等離子共振吸收，是表面增強(qiáng)拉曼散射的理想基質(zhì)。不同粒徑的金納米星由于其表面尖刺的數(shù)量、長(zhǎng)度及其金核的大小的不同對(duì)表面拉曼增強(qiáng)的效果也將不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種具有表面拉曼增強(qiáng)活性的尺寸可控金納米星的制備方法，制備出形貌均一，產(chǎn)率較高的金納米星。本發(fā)明的技術(shù)方案ー種具有表面拉曼增強(qiáng)活性的尺寸可控金納米星的制備方法，エ藝步驟
(1)金種合成
采用檸檬酸三鈉還原氯金酸合成金種
(2)粒徑較大金納米星粒子的合成 采用種子生長(zhǎng)法合成金納米星
(3)粒徑較小金納米星粒子的合成
采用種子生長(zhǎng)法，改變反應(yīng)比例合成不同粒徑的金納米星。(4)金納米星修飾拉曼信標(biāo)分子
采用步驟(2 )與(3 )合成的金納米星分別與拉曼信標(biāo)分子4-氨基苯硫酚(4-ATP )進(jìn)行偶聯(lián)，制得不同粒徑的AuNS- ATP復(fù)合體。所述金種的合成
潔凈的三角燒瓶中加入48. 75mL的Milli-Q超純水，而后向水中加入I. 25mL的濃度為4g/L的氯金酸，加熱，煮沸，緊接著加入I. 2mL質(zhì)量濃度1%的檸檬酸三鈉溶液，邊加熱邊攪拌，溶液顏色從淡黃色變成紅色，反應(yīng)持續(xù)6-8min以使檸檬酸三鈉完全沉降，冷卻至室溫后，向溶液中加入O. 3g聚こ烯吡咯烷酮，攪拌過(guò)夜使其充分包裹在金納米粒子上。最后將該溶液以6000rpm離心40min,去上清,沉淀重懸于4mLこ醇中，即為金種溶液。
所述粒徑較大金納米星的合成
準(zhǔn)確稱取I. 5g聚こ烯吡咯烷酮(分子量10000)于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N-ニ甲基甲酰胺15mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解。然后向溶液中加入O. 082mL濃度為20g/L氯金酸,磁力攪拌8min后,立即加入O. 05mL由步驟(I)制備的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較大(約80nm)的金納米星。所述粒徑較小金納米星的合成
準(zhǔn)確稱取I. Og聚こ烯吡咯烷酮(分子量10000)于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N-ニ甲基甲酰胺10mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解。然后向溶液中加入O. 06mL濃度為20g/L氯金酸,磁力攪拌8min后,立即加入O. ImL由步驟(I)制備的金種溶液,攪拌20min即可制得粒徑較小的(約50nm)金納米星。所述金納米星修飾拉曼信標(biāo)分子
分別取步驟(2)與(3)合成的金納米星溶液100 μ L，加入2 μ L的100 μ M的4-氨基苯硫酚ATPこ醇溶液反應(yīng)12 h，8000rpm離心5min，棄上清，用100 μ L的含O. OlM的SDS和O. 05Μ NaCl的O. 5XTBE溶液分散所制得的不同粒徑AuNS-ATP復(fù)合體，4°C保藏、待用。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明是通過(guò)種子生長(zhǎng)法合成ー種新型的具有表面拉曼增強(qiáng)活性的納米材料一金納米星。把聚こ烯吡咯烷酮作為穩(wěn)定劑包裹的金納米粒子作為種子液，并利用聚こ烯吡咯烷酮的還原能力將吸附于表面的氯金酸還原，使得粒子進(jìn)ー步沿著晶型方向生長(zhǎng)，進(jìn)而制得形貌各異的金納米星粒子。同時(shí)通過(guò)改變反應(yīng)比例，可以制得不同粒徑，并且具有不同SERS活性的金納米星材料。本發(fā)明提供了不同粒徑金納米星的制備方法，可制備出形貌均一，產(chǎn)率較高的金納米星。


圖I粒徑較大約80nm的金納米星TEM圖。圖2粒徑較小約50nm的金納米星TEM圖。圖3不同粒徑的金納米星紫外-可見(jiàn)光圖譜。圖4不同粒徑金納米星表面增強(qiáng)的拉曼圖譜。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
金種的合成
金種的合成方案為所有的玻璃儀器都強(qiáng)酸浸泡，雙蒸水清洗，晾干備用。實(shí)驗(yàn)中使用的水均為18. 2 ΜΩ的Milli-Q超純水。向潔凈的三角燒瓶中加入48. 75mL的水，而后向水中加入I. 25mL的濃度為4g/L的氯金酸，加熱，煮沸，緊接著加入I. 2mL質(zhì)量濃度1%的檸檬酸三鈉溶液，邊加熱邊攪拌，溶液顏色從淡黃色變成紅色，反應(yīng)持續(xù)6-8min以使檸檬酸三鈉完全沉降，冷卻至室溫后，向溶液中加入O. 3g聚こ烯吡咯烷酮，攪拌過(guò)夜使其充分包裹在金納米粒子上。最后將該溶液以6000rpm離心40min,去上清,沉淀重懸于4mLこ醇中，即為金種溶液。粒徑較大的金納米星合成
粒徑較大的金納米星合成方案準(zhǔn)確稱取I. 5g聚こ烯吡咯烷酮(分子量10000)于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N- ニ甲基甲酰胺15mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解。然后向溶液中加入O. 082mL濃度為20g/L氯金酸，磁力攪拌8min后，立即加入O. 05mL制得的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較大的金納米星。粒徑較小金納米星的合成
粒徑較小的金納米星合成方案準(zhǔn)確稱取I. Og聚こ烯吡咯烷酮(分子量10000)于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N- ニ甲基甲酰胺10mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解。然后向溶液中加入O. 06mL濃度為20g/L氯金酸,磁力攪拌8min后,立即加入O. ImL制得的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較小的金納米星。金納米星修飾拉曼信標(biāo)分子
金納米星修飾拉曼信標(biāo)分子方案分別取制得的不同粒徑的金納米星溶液100 μ L，加入2 μ L的100 μ M的4-氨基苯硫酹ATPこ醇溶液反應(yīng)12 h, 8000rpm離心5min, 棄上清，沉淀即為不同粒徑的AuNS- ATP復(fù)合體。用100 μ L的含O. OlM的SDS和O. 05Μ NaCl的
O.5 X TBE溶液分散所制得的不同粒徑AuNS-ATP復(fù)合體，4°C保藏、待用。不同粒徑金納米星的表征
將上述制得的金納米星進(jìn)行8000rpm離心5min,棄上清,沉淀重分散到100 μ L的こ醇中，重復(fù)三次。電鏡表征分別取7yL的上述處理過(guò)的樣品滴加到碳膜支持的銅網(wǎng)上，在紅外燈下進(jìn)行干燥。投射電鏡采用JEOL JEM-2100型號(hào)的電鏡，其加速電壓為200 kV。SERS表征分別取ΙΟΟμ L的上述樣品加入到比色皿中，25°C表面拉曼增強(qiáng)儀器測(cè)定信號(hào)。
權(quán)利要求
1.ー種具有表面拉曼增強(qiáng)活性的尺寸可控金納米星的制備方法，エ藝步驟 (1)金種合成 采用檸檬酸三鈉還原氯金酸合成金種潔凈的三角燒瓶中加入48. 75mL的Milli-Q超純水，而后向水中加入I. 25mL的濃度為4g/L的氯金酸，加熱，煮沸，緊接著加入I. 2mL質(zhì)量濃度1%的檸檬酸三鈉溶液，邊加熱邊攪拌，溶液顏色從淡黃色變成紅色，反應(yīng)持續(xù)6-8min以使檸檬酸三鈉完全沉降，冷卻至室溫后，向溶液中加入O. 3g聚こ烯吡咯烷酮，攪拌過(guò)夜使其充分包裹在金納米粒子上，最后將該溶液以6000rpm離心40min,去上清,沉淀重懸于4mLこ醇中，即為金種溶液； (2)粒徑較大金納米星粒子的合成 采用種子生長(zhǎng)法合成金納米星準(zhǔn)確稱取I. 5g分子量10000的聚こ烯吡咯烷酮于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N- ニ甲基甲酰胺15mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解；然后向溶液中加入O. 082mL濃度為20g/L氯金酸,磁力攪拌8min后,立即加入O. 05mL由步驟(I)制備的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較大的金納米星； (3)粒徑較小金納米星粒子的合成 采用種子生長(zhǎng)法，改變反應(yīng)比例合成不同粒徑的金納米星準(zhǔn)確稱取I. Og分子量10000的聚こ烯吡咯烷酮于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N-ニ甲基甲酰胺10mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解；然后向溶液中加入O. 06mL濃度為20g/L氯金酸，磁カ攪拌Smin后，立即加入O. ImL由步驟(I)制備的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較小的金納米星； (4)金納米星修飾拉曼信標(biāo)分子 采用步驟(2)與步驟(3)合成的金納米星分別與拉曼信標(biāo)分子4-氨基苯硫酚4-ATP進(jìn)行偶聯(lián)，制得不同粒徑的AuNS- ATP復(fù)合體分別取步驟(2)與步驟(3)合成的不同粒徑的金納米星溶液100 μ L，加入2 μ L的100 μ M的4-氨基苯硫酚4-ΑΤΡこ醇溶液反應(yīng)12 h，8000rpm離心5min,棄上清,沉淀即為不同粒徑的AuNS- ATP復(fù)合體,用100 μ L的含O. OlM的SDS和O. 05Μ NaCl的O. 5 X TBE溶液分散所制得的不同粒徑AuNS-ATP復(fù)合體，4°C保藏、待用。
全文摘要
一種具有表面拉曼增強(qiáng)活性的尺寸可控金納米星的制備方法，屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)種子生長(zhǎng)法合成一種具有表面拉曼增強(qiáng)活性的納米材料--金納米星。把聚乙烯吡咯烷酮作為穩(wěn)定劑包裹的金納米粒子作為種子液，并利用聚乙烯吡咯烷酮的還原能力將吸附于表面的氯金酸還原，使得粒子進(jìn)一步沿著晶型方向生長(zhǎng)，進(jìn)而制得形貌各異的金納米星粒子。同時(shí)通過(guò)改變反應(yīng)比例，可以制得不同粒徑，并且具有不同SERS活性的金納米星材料。本發(fā)明提可制備出形貌均一，產(chǎn)率較高的金納米星。
文檔編號(hào)B22F9/24GK102837005SQ20121036903
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者徐麗廣, 孫茂忠, 胥傳來(lái), 王利兵, 馬偉, 匡華, 趙媛 申請(qǐng)人:江南大學(xué)