柠檬酸钠还原法提取纳米金的改良与优化

本研究旨在改良与优化柠檬酸钠还原法制备纳米金技术,通过优化制备过程得到粒径更为均匀、分散性更好且无细胞毒性的纳米金凝胶。纳米金凝胶制备过程中①比较电炉和水浴锅两种加热方式对纳米金粒径的影响;②比较PVP、单宁酸、柠檬酸钠三种保护剂对纳米金分散程度影响;③比较不同剂量柠檬酸钠对纳米金粒径的影响。采用目测法、紫外-分光光度计、透射电镜对所制备的纳米金进行外观、粒径及分散程度等的特征鉴定并分析上述方法差异。采用电炉加热制备出的纳米金相对水浴锅加热制备出的纳米金颜色深,浓度大,粒径小;用单宁酸做保护剂制备出的纳米金比用PVP、柠檬酸钠做保护剂制备出的粒径均一、单分散性好、稳定性佳;柠檬酸钠剂量在3～4 mL范围内时,制出的纳米金粒径均在18±2nm之间,且不受该剂量范围柠檬酸钠用量的影响。在经典柠檬酸钠还原法制备纳米金实验中,选用电炉加热,1%单宁酸作为保护剂,还原剂1%柠檬酸钠计量控制在3～4 mL范围内。此种条件下制备出的纳米金粒径均在18±2nm之间、且分散性好、稳定性佳、无细胞毒性。     

改进液相还原法制备纳米零价铁颗粒

纳米零价铁颗粒具有优越的吸附性能和很高的还原活性,因此在环境污染的处理和环境修复领域应用广泛.采用一种改进液相还原法制备纳米零价铁颗粒,通过添加高分子分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和乙醇对纳米铁颗粒进行表面物理改性,从而达到改善其在水溶液中分散性的目的.实验过程中,机械搅拌条件下,将一定浓度的NaBH.水溶液(或乙醇-水混合溶液)迅速添加到一定浓度的FeSO,·7H2O水溶液(或乙醇-水混合溶液)中,短时间即可产生大量铁粉.过程无需氮气保护,反应迅速;采用透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD),比表面测定仪(BET)三种方法对制得的纳米铁颗粒进行表征.TEM表征的结果表明:颗粒分散较均匀,粒径小,平均粒径为60 nm(水溶液)和40 nm(乙醇-水混合溶液),实验过程中添加的聚乙烯吡咯烷酮对颗粒的分散起到了很好的改善作用,其机理主要是通过分散剂吸附改变粒子的表面电荷分布,产生静电稳定效应,空间位阻作用和静电空间位阻稳定效应来达到分散效果;加入乙醇后,可能是由于乙醇中包含大量的自由的强极性羟基基团,在水溶液中这些基团与金属离子之间形成螯合键,紧密包覆在金属离子周围,形成一个有限制形状的有限结构,使合成的纳米粒子的大小被限制,从而达到改性的目的.XRD表征的结果表明:在扫描衍射角度(2θ)为30°～100°时,出现衍射峰时对应的2θ分别为45°、65°、82°左右,对照铁的标准PDF卡片发现,刚好对应相应的110晶面衍射(44.673 2°),200晶面衍射(65.021 1°),211晶面衍射(82.332 6°),同时通过布拉格方程及电子衍射花样的分析,均表明颗粒为单质铁,没有出现氧化铁杂质、纯度高.采用BET表征的结果表明:颗粒的比表面积为47.1 m2/g(水溶液)和68.41 m2/g(乙醇-水混合溶液),远远高于普通铁粉的比表面积.多次试验的结果表明:该方法工艺非常稳定.     

激光粒度仪测定阿霉素纳米颗粒的粒径及粒径分布

以阿霉素为模型药物、N-乙烯基吡咯烷酮为单体,通过反相乳液聚合法制备了聚乙烯吡咯烷酮为载体的阿霉素抗癌纳米颗粒.用激光粒度仪测量了纳米颗粒的粒径大小和粒径分布,同时研究了乳化剂浓度、引发剂浓度、体系水量和反应温度对纳米颗粒尺寸的影响.     

甲苯热还原法制备超细镍纳米微粉的研究

以甲苯作为溶剂,在不锈钢反应釜中用KBH4还原NiCl2制备了超细镍纳米微粉.反应最佳温度为240℃,反应时间为10 h.X射线粉末衍射(XRD)结果显示,产物为单相的面心立方晶镍.透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)结果显示,产品呈棉团状,这些棉团由细小的纳米颗粒组成.颗粒直径在2 nm左右,尺寸分布均匀.镍纳米微粉的磁矫顽力为73.37 Oe.     

基于金-汞纳米颗粒可视化检测海产品中的甲基汞

基于特定序列的DNA对甲基汞的特异性识别作用,通过晶种生长法经两步还原形成金-汞纳米颗粒,依据颜色从无色到紫红色变化的原理,建立一种非标记且高特异性的甲基汞快速可视化检测体系,并应用于海产品中甲基汞的检测.实验考察不同DNA序列对甲基汞的识别特异性,选择HT9 DNA为最优的识别序列.在最优实验条件下,甲基汞浓度在0.05～4.00μmol·L~(-1)范围内与吸光度呈现良好的线性关系,其检出限为0.01μmol·L~(-1).采用所建立的方法测定海带、鲍鱼、小黄鱼等海产品加标样品中的甲基汞浓度,样品加标回收率为90.4%～97.0%.同时利用IC-ICP-MS对相同样品中甲基汞浓度进行检测,获得较为一致的结果.     

基于金纳米颗粒痕量沙丁胺醇的表面增强Raman散射光谱

用优化的Turkevich方法制备直径为50~60 nm的金纳米颗粒,  并通过表面增强Raman散射技术检测浓度为10^-3~10^-5 mol/L的痕量沙丁胺醇分子. 结果表明: 最低检出限为5×10^-5 mol/L, 在100~750  μmol/L范围内, Raman光谱强度与浓度具有较好的线性关系, 相关系数R²=0.996 57, 但在更宽泛的浓度范围内不满足线性关系;  基于金纳米颗粒表面增强Raman散射光谱方法可实时、 快速检测痕量沙丁胺醇分子.     

纳米颗粒低温摩尔热容特性

为研究纳米颗粒低温热容特性,用扫描电子显微镜测定纳米颗粒试样粒径;在108—385 K,用精密低温绝热量热计测定纳米颗粒试验的摩尔热容,拟合出摩尔热容与热力学温度的函数关系式.实验数据与其对应的其他粒径纳米颗粒的热容文献数据和粗晶热容数据比较结果表明,纳米颗粒的摩尔热容基本随纳米颗粒尺寸的减小而递增.     

金纳米颗粒烧结的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了不同尺寸Au纳米颗粒在烧结过程中晶型转变及烧结颈长大机制.研究发现纳米颗粒的烧结颈生长主要分为两个阶段:初始烧结颈的快速形成阶段和烧结颈的稳定长大阶段.不同尺寸纳米颗粒烧结过程中烧结颈长大的主要机制不同:当颗粒尺寸为4 nm时,原子迁移主要受晶界(或位错)滑移、表面扩散和黏性流动控制;当尺寸在6nm左右时,原子迁移主要受晶界扩散、表面扩散和黏性流动控制;当颗粒尺寸为9 nm时,原子迁移主要受晶界扩散和表面扩散控制.烧结过程中Au颗粒的fcc结构会向无定形结构转变.此外,小尺寸的纳米颗粒在烧结过程中由于位错或晶界滑移、原子的黏性流动等因素会形成hcp结构.     

基于层状磷酸锰-金纳米颗粒复合物的电化学传感器研究

利用化学沉淀方法室温下水相合成层状磷酸锰纳米材料.然后利用磷酸锰-金纳米颗粒修饰玻碳电极,构建电化学传感器并用于多巴胺的灵敏检测.通过循环伏安法和微分脉冲伏安法对所构建传感器的电化学行为进行考察.结果表明,该传感器对多巴胺的线性检测范围为0.5~120μmol/L,检出限为0.05μmol/L.同时,该方法具有灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好等优点.     

金纳米颗粒修饰酶生物电极检测亚硝酸盐

制备了一种新型的金纳米颗粒修饰的酶生物电极,用于电化学定量分析检测亚硝酸盐。将碳纸(CP)作为基底,以金纳米颗粒(Au NPs)作为基底修饰材料,通过聚多巴胺(PDA)的媒介作用将细胞色素C还原酶(CcR)固定在Au NPs修饰的CP电极表面来制备酶生物电极。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、电化学阻抗谱(EIS)对电极的表面形貌、元素组成和电化学性能进行了表征分析。通过CcR对亚硝酸盐的特异性识别及催化作用实现了亚硝酸盐的电化学检测。实验结果表明:CcR/PDA/Au NPs/CP酶生物电极被成功制备,Au NPs的修饰和PDA的媒介作用可以保持CcR的高反应活性并提高电极的稳定性。制备的酶生物电极具有良好的催化活性,电极的还原峰电流密度与较宽浓度范围内的亚硝酸盐(10 mM～100 mM)有着良好的线性关系,线性相关系数为0.998,检测限为2.006 mM(S/N=3),成功实现对亚硝酸盐的检测。     

颗粒尺寸和数密度可独立调控的Pb纳米颗粒薄膜的气相制备

采用基于磁控等离子体团簇束流源的低能团簇束流沉积制备不同形态的Pb纳米颗粒薄膜。通过透射电子显微镜TEM对颗粒的尺寸、数密度进行表征分析,建立磁控等离子体团簇源及低能团簇束流沉积过程的可调参数——溅射气流、缓冲气流、溅射电压电流、沉积时间等与颗粒尺寸、数密度的对应关系,并通过对参数的调整优化获得Pb纳米颗粒薄膜中颗粒尺寸和数密度的独立调控。     

金纳米颗粒微观结构首次得到揭示

实验室中经常用金纳米颗粒作为示踪剂，比如探测样本中是否存在某种DNA或者蛋白质。为了防止不同金纳米颗粒的原子之间形成化学键，科学家经常在金纳米颗粒表面覆盖一层保护性分子层，最常用的是含硫的分子团。如果改造这些合硫分子团，使其具有特殊的绑定位点或者荧光标记，观察和区分金纳米颗粒将更加容易。尽管如此，科学家对金纳米颗粒的结构却没有清晰的认识，有认为金纳米颗粒是胶质的，形状杂乱，大小不一，有的认为它们是具有同一尺寸和结构的离散分子。     

金纳米颗粒与表面活性剂相互作用的XAFS研究

利用同步辐射X射线吸收精细结构谱学(XAFS)等技术研究了不同种类表面活性剂对反应生成的金纳米颗粒的原子和电子结构的影响.XAFS和电镜结果表明三苯基膦、十二胺和十二硫醇3种表面活性剂与金纳米颗粒的相互作用依次增强,三苯基膦分子中的P原子与金纳米颗粒表面的Au原子产生弱的物理吸附,生成的金纳米颗粒的尺寸为7.2 nm;而十二胺和十二硫醇则分别以头基N原子和头基S原子与金纳米颗粒表面的Au原子形成强的Au—N和Au—S共价键,有效地阻止金纳米颗粒的长大和聚集,其颗粒尺寸为3.1 nm.同时,金纳米颗粒中第一近邻Au—Au键长由三苯基膦的2.82减小到十二硫醇的2.79,相应的配位数则由11.3减少为10.1,这是由于十二硫醇与纳米颗粒具有强的相互作用导致.XAFS的近边谱表明在十二硫醇覆盖的情况下可以观察到明显的表面Au原子的电子转移现象.     

基于金纳米作用适配体荧光探针的研究进展

适配体是一类能与相应配体进行特异性结合的寡核苷酸序列,对靶分子具有高度亲和力和专一性的识别能力。作为新型的功能分子,它在化学领域、生命科学以及生物医学领域发展迅速,并展示了良好的应用前景。简要综述了基于金纳米作用适配体荧光探针的研究进展。     

金/有机硅复合纳米颗粒修饰金电极的方波溶出伏安法测定痕量Hg(II)

采用3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)为单一硅源,以金纳米粒子(AuNPs)为MPTS水解凝胶颗粒的固着载体,制备了AuNPs/MPTS凝胶复合纳米粒子修饰电极.采用原子力显微镜及透射电镜观察纳米粒子的形貌及大小,并采用循环伏安法比较不同金纳米粒子含量对修饰电极电化学行为的影响.方波溶出伏安法试验表明,该修饰电极对Hg(II)的检测具有灵敏的响应,多种离子不产生干扰.在优化后的测试条件下,即在0.1mol/L的HCl溶液中,0.2V电位下富集15min,Hg(II)浓度分别为1×10-9~1×10-8 mol/L和5×10-8~5×10-7 mol/L时,溶出峰电流与Hg(II)浓度呈线性关系,相关系数分别为0.998 0和0.998 5.当富集时间为15min时,Hg(II)浓度检测限可达1×10-10 mol/L(信噪比为3),且所制备的复合纳米膜具有良好的导电性和电极重现性,可用以制作Hg(II)电化学传感器.     

金纳米颗粒自组装膜的制备及其性能

采用一种简单的两步两相法合成了单分散性十二硫醇包裹金纳米颗粒（DDT AuNPs,直径约为10 nm）,以硅片、玻璃片等为基底,利用浸渍提拉法制备了金纳米颗粒(AuNPs)自组装膜.通过扫描电子显微镜（SEM）、紫外 可见光（UV-vis）光谱等表征手段研究了自组装膜的表面形貌以及表面等离子体共振特征,以一氧化碳（CO）低温氧化做为模型反应研究了其催化性能.研究表明,利用该方法制备的AuNPs自组装薄膜具有表面等离子体共振性能,有望被用于化学和生物传感方面.同时,这种薄膜在催化领域具有潜在的应用前景.     

小粒径PLGA纳米颗粒的制备

聚乳酸—羟基乙酸共聚物(PLGA)因具有良好的生物相容性,已成为发展最好的可降解聚合物之一,而其粒径是限制其应用的一个重要因素.通过双乳化-溶剂挥发(W/O/W)方法制备小粒径PLGA纳米颗粒.并用纳米粒度及电位分析仪(DLS)对其粒径及Zeta电位进行研究讨论.结果表明,不同的水油比,表面活性剂浓度以及有机相浓度对粒径都有影响.在水油相比大于16∶1,PLGA与表面活性剂质量比大于1∶1,有机相浓度为5 mg/m L时,都出现了小于100 nm的PLGA纳米颗粒,所得PLGA纳米颗粒的粒径范围在49 nm~445 nm.