基于离心加速耗散作用的纳米金三角片高效分离方法研究

纳米金三角片由于制备和纯化困难,获得较纯、较好形貌的产物一直是个挑战。本文提出利用离心加速的耗散作用,采用十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)作为絮凝剂,对纳米金三角片粗产物进行纯化,从而快速获得尺寸形貌均一且顶角保持尖锐的不同尺寸的三角形金纳米颗粒。通过紫外可见分光光度计对比了用不同浓度絮凝剂获得的胶体上清液与沉淀的颜色以及消光光谱,从而确定分离不同尺寸的金三角纳米颗粒所需的最佳絮凝剂浓度。通过透射电子显微镜(TEM)对比纯化前后颗粒形貌的变化,发现已有的静置纯化方法存在较大局限性,即耗时较长且对颗粒的形貌有明显影响;而辅助以离心加速的分离方法,不仅可实现对不同尺寸纳米金三角片的快速高效分离,且有效减小了纯化过程中纳米颗粒的尖端损失。特别是对小尺寸(边长小于50 nm)的三角纳米颗粒,经离心加速的耗散力诱导的凝聚作用分离所得的颗粒,其尖端仍能保持尖锐。此方法简便高效地实现了纳米金三角片的分离,并有望推广到其它成分、非球形、低对称性形貌的纳米颗粒的纯化。

DNA辅助纳米金三角片的高效纯化与信息编码

针对目前纳米金三角片的分离纯化手段仍不够成熟这一问题,提出借助巯基修饰的DNA分子,对混有类球形颗粒等杂质的纳米金三角片粗产物,进行形状选择性分离纯化的新思路.纳米金表面修饰的DNA分子,一方面屏蔽了金与溶液环境的直接接触,提高了颗粒的稳定性;另一方面,形貌粒径以及表面DNA修饰量的差异,造成不同纳米金颗粒在电场中的迁移速度不同,因而可通过凝胶电泳手段分离纯化金颗粒.该方法获得的纳米金三角片纯度在80%以上,并对于不同粒径的三角片纯化具有普适性.更为重要的是,表面修饰的DNA同时实现了对纳米金三角片的信息编码,通过设计修饰DNA序列信息,可以实现后续的可控组装,构建更高级结构.

纳米金三角片的合成及应用

近年来,非球形贵金属纳米颗粒因其结构与性质的独特性,已越发受到研究人员的关注。其中,纳米金三角片结构具有各向异性的表面能与表面等离子体共振特性,对发展新一代光子学与电子学器件具有重要意义。然而,相比普通球形纳米粒子,纳米金三角片的可控合成具有更大的难度。通过近十几年的努力,无论是在提高纳米金三角片的质量还是产量上,都有了显著的进步。基于此,本文分别从纳米金三角片的合成方法、生长机理、分离纯化以及其性质与应用等方面作系统介绍,希望该新材料能获得更多的关注。随着自组装技术的发展,纳米金三角片将是非常具有优势的一种组装模块,希望其能在化学、材料等领域发挥更大的作用。

氧化石墨烯/三角形金纳米片/Nafion复合膜修饰电极对L-色氨酸的灵敏检测

采用晶种生长法制备了形状均一、导电性良好的三角形金纳米片(Au TNPs),并以氧化石墨烯(GO)为载体,聚阴离子Nafion为保护剂,将其修饰在玻碳电极(GCE)表面,制得氧化石墨烯/三角形金纳米片/Nafion复合膜修饰电极(GO/Au TNPs/Nafion/GCE).利用扫描电子显微镜和原子力显微镜对纳米复合材料的形貌进行表征,采用循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)探讨了L-色氨酸(L-Trp)在不同修饰电极上的电化学行为.结果表明,GO/Au TNPs/Nafion/GCE对L-Trp表现出良好的电催化氧化特性.在0.10 mol/L的PBS缓冲溶液(p H=3.5)中,该修饰电极的响应峰电流与L-Trp的浓度存在良好的线性关系,线性范围为4.000×10^(-8)~6.000×10^(-5)mol/L,检出限为1.000×10^(-8)mol/L(S/N=3).该电极具有良好的重现性、稳定性和抗干扰能力.将该电极用于猪血清样品中L-Trp的测定,回收率为93.1%~105.9%,说明该电极在健康养殖生化检测领域有潜在的应用价值.

金纳米三角片对家蚕生长状况和蚕丝性质的影响

本研究通过足部注射的方式将金纳米三角片导入5龄家蚕体内,研究了金纳米三角片对家蚕生长状况以及蚕丝性质的影响。结果表明,金纳米三角片的摄入大幅度降低了家蚕的成活率。总体来看,家蚕平均体质量、体长较对照组有所降低,但外貌无显著变化。X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)结果表明,与对照组相比,摄入金纳米三角片的试验组蚕丝的晶体或二级结构并未遭到破坏。该研究可以为金纳米三角片的生物安全性评估提供了一定参考。