功能金納米材料的合成及其光電性能研究.pdf

1、采用一定方法對(duì)金納米材料進(jìn)行修飾，使其具有特定的電化學(xué)和光譜分析特性，一方面通過(guò)在電解質(zhì)溶液中加入小分子或離子調(diào)控制備不同形貌的金納米結(jié)構(gòu)修飾電極，研究特殊結(jié)構(gòu)的納米金的電催化性能和在燃料電池方面的應(yīng)用價(jià)值;另一方面有目的的將生物小分子或特定功能基團(tuán)通過(guò)化學(xué)或物理手段修飾在金納米粒子的表面制備出具有特異性識(shí)別檢測(cè)功能的金納米探針。簡(jiǎn)單的說(shuō)即以納米金為本體，通過(guò)小分子或離子修飾，使其具有特定的光電化學(xué)性質(zhì)。本文通過(guò)研究功能金納米粒子的合成

2、及其光電性能展開(kāi)一系列工作，主要包括以下四個(gè)方面:
　　1.鐵離子輔助合成海膽狀金納米陣列
　　通過(guò)在電沉積溶液中加入特定金屬離子或小分子可制備出具有特殊形貌納米金，加入的離子或小分子在晶核的形成和生長(zhǎng)階段起調(diào)控和導(dǎo)向的作用。在本實(shí)驗(yàn)中，我們以三價(jià)鐵離子作為催化劑和生長(zhǎng)導(dǎo)向中介采用一步電沉積法制備出海膽狀的金納米陣列。分別采用SEM、TEM、XRD等方法對(duì)產(chǎn)物的形貌特征和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。此外，所制備的海膽狀金納米粒子對(duì)乙二

3、醇和丙三醇表現(xiàn)出良好的電催化活性，在燃料電池中有廣闊的應(yīng)用前景。
　　2.一步電沉積法制備樹(shù)枝狀納米金及其對(duì)乙醇的電催化
　　在精氨酸的幫助下采用一步電沉積法合成枝狀金納米結(jié)構(gòu)，以SEM，TEM，XRD作為表征手段，通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)條件，研究了沉積電位、HAuCl4、精氨酸濃度及沉積時(shí)間對(duì)樹(shù)枝狀金納米結(jié)構(gòu)合成的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，提出了一種可能的枝狀金納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理。在實(shí)驗(yàn)條件下，合成的樹(shù)枝狀金納米結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性，并且對(duì)乙

4、二醇(EG)表現(xiàn)出極好催化性質(zhì)。
　　3.乳清酸功能金納米靶向識(shí)別多巴胺的研究
　　在我們的這個(gè)工作中，功能化金納米粒子的合成是基于巰基乙胺作為聯(lián)橋分子，引入小分子乳清酸識(shí)別目標(biāo)分子，利用光譜法，采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)功能化的金納米材料檢測(cè)多巴胺的能力進(jìn)行了分析。該測(cè)定多巴胺方法具有高靈敏度和選擇性，在23個(gè)其他溶于水的有機(jī)小分子共存的條件下可對(duì)多巴胺選擇性的檢測(cè)，其檢出限為3.0μm。此外，在實(shí)際樣品檢測(cè)中，選擇性痕量測(cè)

5、定人體血清中多巴胺的含量已經(jīng)得以實(shí)現(xiàn)。
　　4.硫普羅寧功能金納米粒子靶向識(shí)別Cr3+的研究
　　通過(guò)檸檬酸鈉還原HAuCl4法制各金納米粒子溶膠，加入一定濃度的硫普羅寧(6.0×10-5M)，硫普羅寧含有巰基，和金納米粒子之間通過(guò)Au-S鍵合，修飾在金納米粒子表面，經(jīng)過(guò)修飾的金納米粒子對(duì)Cr3+有很好的選擇性和靈敏度。由于檸檬酸鈉在金納米溶膠中起到了穩(wěn)定劑的作用，未加Cr3+之前膠粒均勻分布，相對(duì)比較穩(wěn)定，溶液呈酒紅色，C