內(nèi)核為金納米棒的溫敏性復(fù)合微凝膠的制備與組裝.pdf

1、將無機納米粒子與智能微凝膠結(jié)合起來形成的智能復(fù)合微凝膠是一類近年來受到高度關(guān)注的先進智能材料，它不僅具有無機納米粒子的獨特性能，而且這些性能還可響應(yīng)外界刺激發(fā)生變化，因此智能復(fù)合微凝膠在藥物靶向輸送和可控釋放、醫(yī)學(xué)診斷、生物傳感器和智能微反應(yīng)器等領(lǐng)域具有誘人的應(yīng)用前景。本文將具有獨特光學(xué)性能的金納米棒（AuNRs）負載在聚（N-異丙基丙烯酰胺）(PNIPAM)微凝膠中，形成具有核殼結(jié)構(gòu)的溫敏性復(fù)合微凝膠，它具有形態(tài)結(jié)構(gòu)規(guī)整、AuNRs含

2、量均一和AuNRs之間無相互干擾等優(yōu)點。不過這種智能復(fù)合微凝膠和其它智能微凝膠一樣，通常以膠體粒子的形式分散在水中，或經(jīng)冷凍干燥成為粉末狀，以這兩種形式存在的智能復(fù)合微凝膠的實際應(yīng)用領(lǐng)域有限，如作為藥物輸送載體等。為此本文采用離心分離并結(jié)合后交聯(lián)的方法使這類智能復(fù)合微凝膠組裝在一起形成有宏觀尺寸而且穩(wěn)定的組裝產(chǎn)物，其應(yīng)用范圍將會大大拓寬，如用于傳感器、生物材料或表面增強拉曼光譜的基底等。本文取得的有價值的研究結(jié)果有以下三方面:
　

3、　 (1)采用種子生長法合成了形狀較規(guī)整的，長徑比小于5的AuNRs。在一定范圍內(nèi)通過控制硝酸銀和種子溶液的用量可調(diào)節(jié)AuNRs的長徑比。用透射電鏡(TEM)、小角X射線散射(SAXS)、紫外—可見—近紅外光譜(UV-vis-NIR)三種方法測試了AuNRs的長徑比，在長徑比小于3的情況下，三種方法的測試結(jié)果比較接近。TEM法能直觀地觀察到AuNRs的形狀和其中夾雜的球形金納米粒子的含量情況，但其測定的是局部范圍內(nèi)少量AuNRs的長徑

4、比。UV-vis-NIR和SAXS兩種方法測定的是整個樣品中AuNRs長徑比的平均值，但難以直接觀察到AuNRs的形狀，也不能獲得其長徑比分散性的信息。
　　 (2)采用3-丁烯酸(3-BA)對AuNRs的表面進行改性，然后通過種子沉淀聚合法將PNIPAM包覆在AuNRs表面，形成AuNR@PNIPAM復(fù)合微凝膠。TEM觀察結(jié)果表明制得的AuNR@PNIPAM復(fù)合微凝膠具有規(guī)整的核殼結(jié)構(gòu)而且單分散性較好。通過動態(tài)激光光散射(DL

5、S)測試AuNR@PNIPAM復(fù)合微凝膠在不同溫度下的水動力學(xué)直徑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它和純PNIPAM微凝膠一樣具有溫敏性，體積相轉(zhuǎn)變溫度(VPTT)隨著復(fù)合微凝膠殼層厚度的下降而增加，而與殼層的交聯(lián)密度關(guān)系不大。UV-vis-NIR光譜測試結(jié)果顯示AuNR@PNIPAM復(fù)合微凝膠具有定域表面等離子體共振(LSPR)光學(xué)性能，其橫向LSPR峰的位置隨溫度變化不大，而縱向LSPR峰的位置與溫度有明顯的依賴關(guān)系。AuNR@PNIPAM復(fù)合微凝膠的P

6、NIPAM殼層越厚，其縱向LSPR峰位置隨溫度變化的幅度越大;殼層的交聯(lián)密度越小，縱向LSPR峰位置隨溫度變化的幅度也越小。另外，AuNR@PNIPAM復(fù)合微凝膠的縱向LSPR峰位置隨溫度變化具有良好的可逆性。
　　 (3)通過沉淀共聚法對AuNR@PNIPAM復(fù)合微凝膠的表面進行改性，使其表面帶有可與醛基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氨基基團。表面改性對復(fù)合微凝膠的溫敏性沒有太大的影響，只是改性后復(fù)合微凝膠的zeta電位明顯增大，粒徑增加了約