金纳米粒子的表面等离子体共振吸收光度法研究和分析应用

在阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠存在下的水溶液中 ,基于金纳米粒子产生的表面等离子体共振吸收的原理 ,提出了一个分光光度方法。结果表明在 5 2 4nm处的共振吸收强度与金质量浓度在 2 .4～ 1 2 0 μg/mL范围内服从比尔定律。其线性回归方程为 :c =5 5 .5 8A + 0 .78,相关系数为 0 .9998。

一个简便快速测定CO的纳米金表面等离子体共振吸收光谱法

CO主要由火焰或烤炉等碳的不完全燃烧所产生,是一种常温下为无色、无臭的有毒气体,人们受一氧化碳的污染在慢性中毒时完全意识不到它,有时甚至有舒适的感觉,这些特性更增加了它的危害性。因此,探索简便快速灵敏的CO检测方法具有重要意义。研究表明,在pH 7.2磷酸盐缓冲溶液中,一氧化碳还原HAuCl_4生成近似球形的金纳米粒子(NG),其平均粒径为45 nn,在1.70,2.20和9.70 keV处产生3个金元素的能谱峰,在540 nm处产生一个表面等离子体共振(SPR)吸收峰。采用分光光度法优化了分析条件,选择磷酸盐缓冲缓冲溶液的pH为7.2,磷酸盐缓冲浓度为40 mmoL·L^(-1),HAuCl_4浓度为40.0μg·mL^(-1),反应时间为5 min。在选定条件下,CO浓度在0.2~8.75μg·mL^(-1)范围内与其SPR吸收峰峰值成线性关系,检出限为0.1μg·mL^(-1)CO。考察了共存物质对测定1.0μg·mL^(-1)CO的影响。结果表明,当相对误差在±5%之内,200倍的SO_3^(2-),PO_4^(3-),SO_4^(2-)、C_3^(2-),NO_3^(-);100倍的Zn^(2+),K^+,BrO_3^-,Na_2S,乙醇,甲醇;80倍的Ni^(2+),Cr^(3+),Co^(2+),Ca^(2+),Mg^(2+),Fe^(3+),葡萄糖,pb^(2+),Al^(3+),SeO_3^(2-),Na_2S_2 O_3,甲醛;50倍的Mn2+不干扰测定。这表明该SPR光度法具有较好的选择性。采用本法测定了空气样品中CO含量,结果与气相色谱法一致,相对误差在1.8%~4.2%之间。

基于等离子体吸收的光纤瞬态辐射损耗分析

介绍了γ射线对光纤的辐射效应,开展了稳态、瞬态γ辐射对光纤的感生损耗测量实验。计算了光纤在高剂量率脉冲γ辐射作用下的电子密度、电子与中性原子的碰撞频率、等离子体振荡频率,提出了基于低温等离子体对光波吸收的瞬态辐射感生损耗模型,计算了光纤在600～1600 nm的瞬态辐射感生损耗并与实验测量结果进行了对比分析。结果表明:(1)在1310 nm和1550 nm波长,光纤的瞬态辐射感生损耗的计算结果与实验测量结果在相同数量级,实验测量结果验证了等离子体吸收模型的适用性;(2)脉冲γ射线作用于光纤时,等离子体吸收与原子缺陷吸收同时存在,光纤的瞬态辐射感生损耗是两种机制共同作用的结果;(3)在600～1600 nm光谱范围内,随探测波长的增大,光纤的辐射感生损耗以等离子体吸收为主。

金纳米颗粒等离子体共振吸收光谱检测头孢唑啉

根据金纳米粒子等离子体共振吸收引起的溶液颜色变化,建立了一种快速、简便检测头孢唑啉的色度分析方法。方法线性范围为0.1～5.0μmol/L,检测限为14 nmol/L。将该方法用于头孢唑啉钠粉针剂的分析,回收率在97.4%～100.2%之间,相对标准偏差小于6.1%。

基于金纳米粒子局域表面等离子体共振吸收检测卡托普利

柠檬酸根稳定的金胶在一定盐浓度下由于盐的电荷屏蔽效应而发生聚集。加入一定浓度的卡托普利后,由于卡托普利分子中含有巯基和羧基,其分子中的巯基可以通过Au-S键连在金纳米粒子表面,同时,在pH9.91的条件下,其分子中的羧基去质子化形成-COO-,导致金胶表面负电荷增多,纳米粒子之间的静电排斥力增大,金胶的聚集得到了抑制。基于金胶由聚集到分散的现象,利用紫外-可见吸收光谱进行表征,建立了定量检测卡托普利含量的方法。该方法的线性范围为0.04～1.2μM,检出限为20nM。将此方法用于合成样的检测,回收率在86.3%～108.2%之间。

影响贵金属纳米颗粒表面等离子体共振因素评述

贵金属纳米颗粒具有可调的共振吸收谱,被广泛用于光能传送器、近场扫描光学显微学、表面增强谱学、化学和生物传感器等。系统地评述了颗粒尺寸、颗粒分布、颗粒形状、颗粒体积分数、颗粒组成和颗粒结构等因素对金属纳米颗粒等离子体共振吸收性能的影响,有利于深入理解等离子体共振吸收的物理实质和实现对等离子体共振频率的调控。

利用激光烧蚀法制备表面等离子体可调谐的金核银壳层纳米颗粒胶体

利用激光烧蚀方法在水中制备了金核银壳层纳米颗粒胶体,发现这种复合胶体的等离子体振动吸收峰频率会随着激光烧蚀时间的不同而发生改变。利用等离子杂化理论定性解释了共振吸收峰可调谐的物理机制.

激光等离子体光丝中太赫兹频谱的调控

研究了双色激光场激发空气成丝产生太赫兹辐射频谱的变化规律.实验观察到随驱动光功率和光丝长度增加,太赫兹光谱主要发生红移的现象.分析表明,由于等离子体密度的增加,太赫兹辐射的趋肤深度减小,等离子体吸收主导了红移的发生.在光丝足够短的条件下,趋肤深度远大于光丝长度,从而产生等离子体振荡主导的太赫兹辐射光谱蓝移.本研究为超快宽带太赫兹辐射的频谱调控提供了新思路.

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铝合金中镧、铈、钪的含量

当样品中硅的质量分数不大于2%时,采用盐酸(1+1)溶液10mL和数滴过氧化氢溶解0.100 0g样品;当样品中硅的质量分数大于2%时,先用200g·L^(-1)氢氧化钠溶液10mL溶解0.100 0g样品,加入盐酸(1+1)溶液15 mL酸化。以La 408.671nm,Ce 413.765nm,Sc 361.384nm作为分析线,采用基体匹配法来消除铝基体干扰。镧、铈、钪的线性范围为1.0~10.0mg·L^(-1),检出限(3s)分别为3.5,6.1,3.1μg·L^(-1)。应用该方法分析了镧、铈、钪质量分数在0.005 0%~0.500%内的铝合金样品,镧、铈、钪测定值之和与三溴偶氮胂分光光度法测得稀土元素总量相符。测定值的相对标准偏差(n=11)均小于6.0%。

Ag,Cu离子注入石英玻璃光学吸收谱研究

用Mie理论和Maxwell Garnett(M G)理论对Ag,Cu单元素注入石英玻璃的吸收谱进行了模拟,得到了与实验结果一致的表面等离子体共振吸收峰.模拟结果显示,吸收峰来源于Ag和Cu注入石英玻璃后形成纳米颗粒的光吸收.假定Ag,Cu双元素注入石英玻璃后形成合金结构,M G理论模拟结果与实验吻合良好,说明形成合金结构的可能性很大.同时,用电子自由程理论对金属颗粒的介电函数进行了修正,给出了可以反映共振吸收峰的峰宽和强度随颗粒尺寸变化的模拟结果,为光开关的研究提供了一定的理论依据.

Ag离子注入单晶MgO光吸收和透射电镜研究

能量为200kev的Ag离子注入到单晶MgO中，透射电镜明场像和高分辨像证明了该样品中形成了Ag纳米颗粒,未退火样品以及还原气氛下退火样品的光吸收谱都观察到Ag的吸收峰,发现随退火温度的升高，Ag的吸收峰先向短波方向移动，随退火温度的进一步升高又向长波移动，退火温度达到900℃时吸收峰红移到未退火前的位置,由透射电镜明场像和相应的选区电子衍射花样发现，由于离子辐照效应使得Ag离子注入单晶MgO非晶化，且注入层被部分损伤。

Ni离子注入SiO_2的表面形貌和光学吸收性能研究

室温下，将能量为60keV，剂量范围在1×10^16-1×10^17／cm^2的Ni离子注入到SiO2中。随后将样品在Ar气中退火（400—1000℃）。采用原子力显微镜（AFM），掠入射X射线衍射（GXRD），紫外-可见分光光度计（UV—Vis）对退火前后样品的表面形貌，Ni纳米颗粒的形成和热演变过程以及样品光吸收性能进行分析表征。结果表明：剂量为1×10^17／cm。的样品退火前后均未能形成纳米颗粒；剂量为5×10^16／cm^2和l×10^17／cm^2的样品中形成了纳米颗粒，退火后颗粒长大，样品表面凸起（Ni纳米颗粒）高度增加，数量减少。SiO2中Ni纳米颗粒的光吸收带在310—520nm，800℃后光吸收带变得明显且伴随峰位蓝移。经1000℃退火后，Ni纳米颗粒被热分解的O氧化为NiO纳米颗粒，NiO纳米颗粒的光吸收带位于300nm附近。

三磷酸腺苷与正电金纳米颗粒的配位作用及其等离子体共振吸收定量测定

在pH8．0的Tris—HCl介质中，三磷酸腺苷（ATP）能诱导十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）包被的正电金纳米颗粒（AuNPs）聚集，引起其表面等离子体共振吸收及等离子体共振散射变化．通过扫描电子显微镜、动态光散射及Zeta电位表征了金纳米颗粒的聚集，讨论了ATP与金纳米颗粒的结合模式，确定了三磷酸腺苷与正电金纳米颗粒的配位作用．在此基础上建立了表面等离子体共振吸收定量检测ATP的方法．方法的线性范围为4．0-80μmol／L，检出限为0．82μmol／L．相同浓度的ADP，AMP，UTP，CTP和GTP不干扰测定．方法用于人体尿样ATP的检测，回收率在94.4％～123％之间，相对标准偏差RSD小于2．5％．与传统ATP检测方法相比，该方法简单快速，选择性好．

银包金纳米棒的形成及维生素C的局域等离子体共振吸收位移测定法

本文以金纳米棒作为信号感应载体,在pH9.4弱碱性条件下通过维生素C还原AgNO3从而在金纳米棒表面形成包裹层,进而改变金纳米棒的等离子体共振吸收位移,据此建立了一种快速、简单、灵敏的维生素C的等离子体共振吸收位移测定法.方法的线性范围为0.25～10.0μmol/L,检出限(3σ)为0.12mol/L.该方法成功用于维生素C片剂分析,加标回收率95.4%～106.0%.与药典方法进行对比,有满意的精密度和准确度.

基于金纳米颗粒等离子体共振吸收的典型四环素类药物分析方法

研究发现,在pH9.37的BR缓冲体系中,典型四环素类药物盐酸土霉素、盐酸多西环素、盐酸四环素、盐酸金霉素与氯金酸发生氧化还原反应生成的金纳米颗粒在500～550nm波长范围内显示出特征的等离子体共振吸收,且吸光度值与四环素类药物的浓度在一定范围内呈良好的线性关系,据此建立了测定四环素类药物的等离子体共振吸收分析新方法.该方法能分别检测0.5～20,0.5～16,0.5～16,0.5～20μmol/L范围的盐酸土霉素、盐酸多西环素、盐酸四环素和盐酸金霉素,对应的检出限分别为0.20,0.16,0.15,0.18μmol/L.对浓度为20.0μmol/L的盐酸土霉素进行了15次平行测定,其相对标准偏差为1.53%.该方法成功用于合成样和片剂中土霉素的测定,且根据溶液颜色变化实现了上述四环素类药物的三原色可视化定量检测.

纳米金表面等离子体共振吸收光谱法测定头孢氨苄

建立了一种检测头孢氨苄含量的表面等离子体共振(SPR)吸收光谱法。在碱性介质中,头孢氨苄降解产物为巯基化合物,巯基化合物与氯金酸发生反应生成纳米金微粒,纳米金微粒体系在550 nm处产生一个SPR吸收峰,体系的SPR吸收峰峰值与头孢氨苄的质量浓度有良好的线性关系。方法的线性范围为2.00~28.0μg/m L,线性回归方程为△A=-0.0131+0.0089ρ(μg/m L),相关系数为0.9973,检出限为1.2μg/m L。方法用于测定头孢氨苄胶囊含量时,测定结果的RSD为2.1%,回收率在92.0%~106.9%之间。

银离子在二氧化硅粒子表面上的成核反应

在含有乙醇的SiO2溶胶中,Ag+不管在碱性、中性或在弱碱、弱酸情况下都能在SiO2粒子表面上还原成核,形成金属Ag颗粒.研究表明,银的等离子体共振吸收峰的移动是尺寸效应和表面效应共同作用的结果.

Ag纳米颗粒的光吸收和透射电镜研究

用硼氢化钠作还原剂,制备出两种相对稳定的含银纳米颗粒的水溶胶,用透射电镜(TEM)和光学吸收谱对这些颗粒进行了表征.当被还原的银离子较少时,所形成的银纳米颗粒较小,吸收峰呈现二极等离子体共振吸收峰.当被还原的银离子较多时,银纳米颗粒尺寸变大,并出现二极和四极共振吸收峰.在Ag纳米颗粒形成后,对其溶液稀释,发现其峰形保持不变,而峰位会出现红移,最大红移量可达到10 nm.透射电镜研究表明,低浓度溶胶中的Ag纳米颗粒尺寸较为均匀,平均直径12 nm.高浓度溶胶中的纳米颗粒尺寸呈双尺寸分布特点,少量颗粒直径小于14 nm,大部分颗粒直径大于20 nm.

Ag-Cu离子注入SiO_2玻璃后形成纳米颗粒的研究

Ag、Cu离子经200和110keV加速后分别以5×1016和1.5×1017ions/cm2的剂量在室温下先后注入到非晶SiO2玻璃中。注入后样品的光学吸收谱显示两个吸收峰,其峰位为407和569nm,分别对应单独Ag和单独Cu纳米颗粒的等离子体共振吸收峰,样品在还原-保护气氛下退火后吸收峰峰强明显增加。样品的透射电镜选区电子衍射花样含有Ag、Cu两套衍射环,透射电镜的明场像观察到大量的纳米颗粒呈现出中心亮斑特征。在样品倾转过程中,中心亮斑特征依然存在,证实这种现象是离子辐照产生的纳米空位团簇。扫描透射电子显微镜高角环形暗场像进一步证实了这一点。综上所述,样品中形成了单Ag和单Cu包裹空位团簇的纳米颗粒。

还原气氛退火对Ag-Cu纳米颗粒光学吸收的影响

经43kV和30kV加速后的Ag、Cu离子按相同的剂量在室温下先后注入到非晶SiO2玻璃.用X射线光电子能谱(XPS)分析注入样品的价态分布,发现Ag、Cu仍以金属态形式存在.注入后光学吸收谱显示吸收峰的位置在442nm,说明在该实验条件下,SiO2玻璃表层很有可能形成了Ag Cu纳米合金颗粒.样品在还原气氛下从300～800℃每隔100℃退火1h后,发现等离子体共振吸收峰的位置发生了蓝移并在500℃时出现双峰,表明退火过程中Ag Cu纳米合金颗粒开始分解成Ag和Cu纳米颗粒.随着退火温度的上升,Ag、Cu纳米颗粒生核生长,当退火温度高于600℃时Cu颗粒尺寸变小,当退火温度高于700℃时Ag颗粒才开始变小.