金納米微粒的制備及光譜分析應用研究.pdf

1、金納米微粒及其薄膜具有特殊的光學、電學性質(zhì)及良好的催化活性和生物分子親和能力，在非線性光學器件和微電子器件的研制、催化以及分析科學等方面具有十分重要的研究意義和廣泛的應用前景。本論文進行了金納米微粒的制備新方法以及光譜分析應用研究，全文包括六個部分。 第一章對金納米微粒的制備方法、金納米微粒的組裝及其應用，特別是在分析化學中的應用進行了較為詳盡的綜述，在此基礎上提出了自己擬進行的研究方向。引用文獻203篇。 第二章利用糖

2、胺聚糖-肝素作還原劑和穩(wěn)定劑，以HAuCl<,4>為前驅體，在水溶液中制備了肝素穩(wěn)定的金納米微粒。采用紫外一可見光譜、共振散射光譜、透射電子顯微鏡以及電泳技術對制備的金納米微粒進行了測定和表征，探討了反應物濃度比對金納米微粒制備的影響。研究結果表明，制備的金納米微粒帶有負電性；可以通過改變肝素和HAuCl<,4>的濃度比，有效的對金納米微粒的粒徑大小和形貌進行控制。建立的制備方法簡單易行，是一種對環(huán)境友好的綠色制備方法。 第三章

3、采用靜電自組裝技術，在玻璃基片上成功地組裝了金納米微粒的單層和多層薄膜。以原子力顯微鏡、紫外一可見光譜和拉曼光譜等分析技術對薄膜的形貌和光學特性進行了測定與表征。結果表明，相對于金納米微粒溶液的吸收峰而言，自組裝金納米微粒薄膜的吸收峰發(fā)生了展寬和紅移，并隨著組裝層數(shù)的增加，紅移明顯增大。單層膜中金納米微粒呈緊密堆積排列，局部區(qū)域有缺陷，二層膜為一種致密的、連續(xù)的顆粒膜，單層膜的粗糙度較二層膜的大。拉曼光譜分析結果表明，薄膜具有表面拉曼散

4、射增強效應。該組裝薄膜可應用于表面增強拉曼光譜的研究和化學傳感器的制備等。 第四章研究了不同粒徑金納米微粒與熒光素鈉的相互作用，發(fā)現(xiàn)金納米微粒對熒光素納具有熒光猝滅效應，探討了熒光猝滅的機理和金納米微粒熒光猝滅的粒徑效應。結果表明，熒光猝滅程度與金納米微粒的粒徑大小有關，隨著金納米微粒粒徑的減小，熒光猝滅程度增大。不同粒徑的金納米微粒對熒光素鈉的猝滅符合Stern-Volmer方程，熒光猝滅常數(shù)隨著金納米微粒粒徑的減小而增大。金

5、納米微粒對熒光素鈉的猝滅作用為動態(tài)猝滅過程，不同溫度下的猝滅常數(shù)分別為1.5×10<'4> L/mol(25℃)，1.7×10<'4> L/mol(35℃)，1.9×10<'4>L/mol(45℃)。 第五章實驗發(fā)現(xiàn)水溶液中金納米微粒對NaBH<,4>還原亞甲基藍的反應具有顯著的催化作用。進行了金納米微粒催化該反應體系的動力學研究，探討了催化反應的機理，討論了酸度、溫度和不同類型的表面活性劑對該催化反應的影響。研究表明，金納米微

6、粒的催化作用是由于BH<,4><'->(給體)向亞甲基藍(受體)進行電子轉移時，金納米微粒充當了電子轉移的媒介參與了電子轉移的過程。金的濃度在1.47×10<'-7>-2.36×10<'-6>mol/L之間時，催化反應初速率與金的濃度呈線性關系。陽離子和非離子表面活性劑的濃度低于臨界膠束濃度時，催化反應初速率急劇增大；大于臨界膠束濃度時，表面活性劑形成膠束，同催化劑競爭吸附反應物分子，使得催化反應初速率緩慢下降。陰離子表面活性劑與亞甲基

7、藍生成締合物，阻礙了金納米微粒催化NaBH<,4>還原亞甲基藍的反應。 第六章研究建立了一種以金納米微粒為探針共振光散射(RLS)法測定維生素B4的新方法。在弱酸性介質(zhì)中(pH 4.2)，金納米微粒在635 nm有一最大共振散射峰。加入微量維生素B<,4>后，金納米微粒與維生素B<,4>通過靜電引力結合，形成了粒徑較大的聚集體，導致RLS強度顯著增強。研究了體系的共振光散射光譜特征和反應適宜條件，探討了共振光散射增強的機理。結果