本發明專利技術公開了一種四氫呋喃誘導的金納米棒組裝體及其制備方法，組裝體的金納米棒間距在2-5nm，組裝模式包括肩并肩、頭對頭和鏈接式。制備方法是：將新鮮提純的金納米棒溶液放在透明容器里，加入四氫呋喃溶液，靜置30-60分鐘后，離心去上清液，得到金納米棒肩并肩的組裝體；加入3-巰基丙酸，加堿調節pH至9-10，離心分離得到沉淀，就得到金納米棒頭對頭的組裝體。本發明專利技術突破了液相組裝的形態單一性，為實現單分子檢測提供了實驗基礎，實現了在大范圍波段內光學特性的可調，工藝簡單、成本低。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及貴金屬納米材料的光電特性及其光-熱轉換在醫學等應用領域，其中具有可調光學特性的金納米棒組裝體制備是基礎。
技術介紹
現代技術的發展與變革在很大程度上依賴于現有的材料及新材料的產生。隨著納米科學的迅速發展，納米結構單體的可控生長及其特性研究不斷取得突破性進展。貴金屬納米結構(尤其是Au納米棒)具有優異的理化特性，在諸多
已經顯示巨大應用價值。它們良好的穩定性、低生物毒性、亮麗的色彩和在新能源研究、生命科學、傳感器、光·學元件、納米光電子學、光信息存儲等領域的應用倍關注。理論分析表明當兩個或多個金屬納米結構按照一定的方式組裝在一起時，納米顆粒表面等離子體共振(SPR)將發生耦合效應，從而產生更強的局域電場和更為豐富的物理效應[F. J. G. de kha]o,Rev. Mod.Phys 2010, 82，209 - 275]，也為研究物質在界面上的電子傳遞、物質輸運和能量轉換等反應為獲得物質成分和結構信息注入了新的活力。實驗上，在某些特定分子或離子的作用下，表面修飾的Au納米棒會有序組裝或無序團聚，染料分子通過靜電作用被吸附在Au納米棒表面。當Au納米棒的SPR與吸附的染料分子的吸收能級簡并時,系統會發生能級稱合現象，引起光譜和膠體顏色的明顯變化。從而被發展成為一種分子水平的刻度尺，用以探測特定分子或微量離子在溶液中的存在[J. M. Liu, H. F. Wang and X. P. Yan, Analyst,2011，136，3904-3910 ；J. Wang, P. Zhang, C. M. Li, Y. F. Li and C. Z. Huang,Biosens. Bioelectron. , 2012, 34, 197-201]。隨著納米材料制備與表征技術的成熟,納米材料的表面修飾和可控組裝方法的探索與優異的協同性能和應用研究逐漸成為研究熱點。金屬納米材料在光電器件和光子調控等領域的研究進展較為緩慢，所遇到的瓶頸也是如何將這些納米尺寸、性質優良的粒子組裝成有序的宏觀可見的聚集體，并使所獲得的組裝體具有預期的光學、磁學和電學特性，進而應用到光電子學、傳感、生物成像和生物醫藥等領域。與納米結構單體的制備相比，納米結構的可控組裝與應用依然存在諸多問題。組裝體的耦合效應與粒子形態、組分、尺寸、組裝方式及顆粒間隙的微小變化密切相關。目前，實現納米顆粒組裝的方法主要包括非對稱性靜電吸引，溶劑蒸發自組織，單體在聚合物網絡中的組裝和液相中單體的組裝。其中，只有液相組裝能夠實現單體個數、組裝方式、顆粒間隙的可控性。2007-2011年間，納米棒在液相的可控組裝及其生物醫學應用研究取得重大突破，尤其Hamad-Schifferli研究小組在2008年[A. Wijaya and K.Hamad-Schifferlt Langmuir2QQ9,, 24, 9966-9969]證實了生物相容性的硫醇分子可以吸附在納米棒的側表面，利用適配子的巰基與金納米棒形成金硫鍵來實現適配子與金納米棒的耦聯。如Wang等課題組通過組裝前后金納米棒局部表面等離子共振峰的變化，實現了對人 IgG 的檢測，其靈敏度高達 60 ng/mL[C. G. Wang，Y. Chen，T. T. Wang，Z. F. Ma,Z. M. Su. Chem. Mater. ,2007, 19, 5809-5811 ；Y. ffang,Y. F. Li, J. Wang, Y. Sang, C. Z.Huang, Chem. Comm. 2010,46,1332-1334]。Truong等課題組首次用金納米棒做生物傳感器發現抗原[S. Chakraborty, P. Joshi, V. Shanker, Z. A. Ansari, S. P. Singh andP. Chakrabarti, Langmuir, 2011, 27, 7722-7731 ；P. L. Truong, C. Cao, S. Park,M. Kim and S. J. Sim, Lab Chip, 2011，11，2591-2597]。金棒主要有兩種組裝模式，即頭碰頭與肩并肩組裝，但大部分情況下，金棒是采取頭碰頭方式進行組裝，金棒的這種組裝方式往往通過特異性反應來實現。近十年來，Caswell等課題組用抗原一抗體、DNA雜交、鏈酶親核素-生物素、核酸適配子-蛋白、冠醚-鉀離子等實現了上述組裝[K. K. Caswell, J. N. Wilson, U. H. F. Bunz and C.J. Murphy, J. Am. Chem. Soc. , 2003, 125, 13914-13915 ； D. Fava, Z. Nie, M. A.Winnik and E. Kumacheva, Adv. Mater. , 2008, 20, 4318-4322 ；L. B. Zhong, X. Zhou,S. X. Bao, Y. F. Shi, Y. Wang, S. M. Hong, Y. C. Huang, X. Wang, Z. X. Xie andQ. Q. Zhang, J. Mater. Chem. , 2011, 21, 14448-14455 ；Z. N. Zhu, ff. J. Liu, Z. T.Li, B. Han, Y. L. Zhou, Y. Gao and Z. Y. Tang, ACS Nano, 2012, 6, 2326-2332]。對金棒側面或端面進行修飾或通過金棒之間靜電作用可實現金棒的肩并肩組裝。關于納米顆粒水溶膠組裝體與粒子間距的研究非常少。最近，Nepal等用烷基硫醇對金納米棒端面進行修飾，通過改變酒精的量達到肩并肩組裝的目的，使組裝體的產率提高到了 60% [D.Nepal, K. Park and R. A. Vaia, Small, 2012, 8, 1013-1020]。上述構建金納米棒自組裝體的方法通常需要對金棒端頭進行化學修飾，過程復雜，組裝形態單一、粒子間距不可控，不能實現在大范圍波段內光學特性的可調，況且組裝體的產率較低，還存在制備的成本高的缺憾。
技術實現思路
為了克服現有技術中的不足，本專利技術的目的是提供一種四氫呋喃誘導金納米棒的可控組裝體及其制備方法，制備方法簡單，經濟實惠。為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案 四氫呋喃誘導的金納米棒組裝體，其特征在于金納米棒間距在2-5nm，組裝模式包括肩并肩、頭對頭和鏈接式。四氫呋喃誘導的金納米棒組裝體的制備方法，步驟如下 (I)將提純的新鮮金納米棒溶液放在容器里，加入四氫呋喃水溶液，靜置30-80分鐘后，離心去上清液，得到金納米棒肩并肩的組裝體；金納米棒間距在2-5nm ； 所述的金納米棒溶液中，四氫呋喃水=1:8 1:6( v/v);金納米棒的濃度0. 0075-0. 01mg/mL。(2)向上述溶液加入3-巰基丙酸，加堿調節pH至9-10，離心分離得到沉淀，就得到金納米棒頭對頭的組裝體。所述的堿是氫氧化鈉；3_巰基丙酸的濃度為0. 5-lmM ;金納米棒溶液是制備24小時內完成組裝的。所述的金納米棒膠體的溫度是常溫，或者經冷凍至0-5本文檔來自技高網...
【技術保護點】
四氫呋喃誘導的金納米棒組裝體，其特征在于金納米棒間距在2?5nm，組裝模式包括肩并肩、頭對頭和鏈接式。
【技術特征摘要】
1.四氫呋喃誘導的金納米棒組裝體，其特征在于金納米棒間距在2-5nm，組裝模式包括肩并肩、頭對頭和鏈接式。2.四氫呋喃誘導的金納米棒組裝體的制備方法，其特征在于步驟如下 (1)將新鮮提純的金納米棒溶液放在透明容器里，加入四氫呋喃溶液，靜置30-80分鐘后，離心去上清液，得到金納米棒肩并肩的組裝體；金納米棒間距在2-5nm ； (2)向步驟(I)得到的溶液加入3-巰基丙酸，加堿調節pH至9-10，離心分離得到沉淀，就得到金納米棒頭對頭的組裝體。3.根據權利要求2所述的四氫呋...
【專利技術屬性】
技術研發人員：闞彩俠，柯善林，從博，
申請(專利權)人：南京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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