金纳米结构材料的化学控制制备的研究

【摘要】： 本文围绕金纳米材料,主要研究了水相中金纳米粒子的制备以及金胶体溶液聚集效应,在有机体系中利用Ostwald熟化依靠热驱动制备出了具有横向微米尺度的纳米金片,并初步研究了盐对粒子表面形貌的影响,考虑到金所具有的生物相容性和抗氧化性,所以制备金包铁磁性纳米材料这种具有双重功能的复合材料。论文的主要内容如下: 1.水体系中金纳米粒子的制备以及聚集效应的初步研究 在溶有氯金酸的酸性溶液中,利用苯胺的还原性制备出金纳米粒子,同时苯胺形成聚合物,在一定条件下,可以得到金纳米粒子和苯胺聚合物偶合较好,且具有良好分散性的复合纳米结构材料。用柠檬酸三纳还原所得的胶体金溶液对小生物分子具有良好的线性聚集效应,在一定的谷氨酸加入量下,可以达到具有500nm长度的金链,在文章中对这样的聚集效应做了初步阐述。 2.有机相中纳米金片的制备 金纳米材料具有很强的尺寸和形貌依赖性,因此制备出具有特殊结构的金,并实现其形貌和结构的调控是材料领域的一大热点。在乙醇体系中,苯胺将氯金酸还原,首先生成小直径的金纳米粒子,苯胺则被氧化为苯胺聚合物,在热驱动的条件下,伴随着Ostwald熟化,小粒子不断溶解,大粒子不断生长,由于苯胺聚合物对(111)晶面的优先的吸附,使得晶体沿(111)晶面的生长受到抑制,生成以(111)晶面为主面,其它面为侧面的各向异性单晶体。延长热驱动的时间,可以得到比较大的纳米金片(最大横向尺寸可达30μm),阴离子的引入会影响晶体各相异性的生长,这为调控提出了一个新的思路。 3.金包铁核壳材料的制备 在CTAB/正丁醇/正辛烷/水的反胶束体系中,用NaBH4作为还原剂前后连续还原硫酸亚铁和氯金酸,在反胶束体系内先生成Fe核,HAuCl4水溶液的加入增大了反胶束的尺寸,由于过量的NaBH4的存在,Au在Fe外层被还原,生成Fe/Au核壳复合纳米粒子。