專利名稱：一種具有表面拉曼增強活性的尺寸可控金納米星的制備方法
技術領域：
ー種具有表面拉曼增強活性的尺寸可控金納米星的制備方法，屬于材料化學技術領域。
背景技術：
拉曼光譜作為一種非彈性散射光譜，是通過對與入射光頻率不同的散射光譜來分析分子的振動、轉動，能夠提供分子內部各種簡正振動頻率及有關振動能級方面的信息。傳統的拉曼散射光譜信號較弱，作為信息讀出手段往往缺乏高靈敏性。20世紀70年代中后期，Au、Ag、Cu上表面增強拉曼散射(SERS)效應的發現與證實，給拉曼光譜的研究應用注入了新的活力。目前已有報道證實ー些具有銳邊和尖端結構的物質能夠顯著增強表面拉曼散射。因此，開發具有此類結構的拉曼基質是目前材料化學領域研究的熱點。金納米星作為 ー種新型納米材料有著尖鋭的邊緣和尖端結構，有著良好的光學特性。其核結構與尖端結構有著各自的等離子共振吸收，是表面增強拉曼散射的理想基質。不同粒徑的金納米星由于其表面尖刺的數量、長度及其金核的大小的不同對表面拉曼增強的效果也將不同。
發明內容
本發明的目的是提供ー種具有表面拉曼增強活性的尺寸可控金納米星的制備方法，制備出形貌均一，產率較高的金納米星。本發明的技術方案ー種具有表面拉曼增強活性的尺寸可控金納米星的制備方法，エ藝步驟
(1)金種合成
采用檸檬酸三鈉還原氯金酸合成金種
(2)粒徑較大金納米星粒子的合成 采用種子生長法合成金納米星
(3)粒徑較小金納米星粒子的合成
采用種子生長法，改變反應比例合成不同粒徑的金納米星。(4)金納米星修飾拉曼信標分子
采用步驟(2 )與(3 )合成的金納米星分別與拉曼信標分子4-氨基苯硫酚(4-ATP )進行偶聯，制得不同粒徑的AuNS- ATP復合體。所述金種的合成
潔凈的三角燒瓶中加入48. 75mL的Milli-Q超純水，而后向水中加入I. 25mL的濃度為4g/L的氯金酸，加熱，煮沸，緊接著加入I. 2mL質量濃度1%的檸檬酸三鈉溶液，邊加熱邊攪拌，溶液顏色從淡黃色變成紅色，反應持續6-8min以使檸檬酸三鈉完全沉降，冷卻至室溫后，向溶液中加入O. 3g聚こ烯吡咯烷酮，攪拌過夜使其充分包裹在金納米粒子上。最后將該溶液以6000rpm離心40min,去上清,沉淀重懸于4mLこ醇中，即為金種溶液。
所述粒徑較大金納米星的合成
準確稱取I. 5g聚こ烯吡咯烷酮(分子量10000)于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N-ニ甲基甲酰胺15mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解。然后向溶液中加入O. 082mL濃度為20g/L氯金酸,磁力攪拌8min后,立即加入O. 05mL由步驟(I)制備的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較大(約80nm)的金納米星。所述粒徑較小金納米星的合成
準確稱取I. Og聚こ烯吡咯烷酮(分子量10000)于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N-ニ甲基甲酰胺10mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解。然后向溶液中加入O. 06mL濃度為20g/L氯金酸,磁力攪拌8min后,立即加入O. ImL由步驟(I)制備的金種溶液,攪拌20min即可制得粒徑較小的(約50nm)金納米星。所述金納米星修飾拉曼信標分子
分別取步驟(2)與(3)合成的金納米星溶液100 μ L，加入2 μ L的100 μ M的4-氨基苯硫酚ATPこ醇溶液反應12 h，8000rpm離心5min，棄上清，用100 μ L的含O. OlM的SDS和O. 05Μ NaCl的O. 5XTBE溶液分散所制得的不同粒徑AuNS-ATP復合體，4°C保藏、待用。本發明的有益效果本發明是通過種子生長法合成ー種新型的具有表面拉曼增強活性的納米材料一金納米星。把聚こ烯吡咯烷酮作為穩定劑包裹的金納米粒子作為種子液，并利用聚こ烯吡咯烷酮的還原能力將吸附于表面的氯金酸還原，使得粒子進ー步沿著晶型方向生長，進而制得形貌各異的金納米星粒子。同時通過改變反應比例，可以制得不同粒徑，并且具有不同SERS活性的金納米星材料。本發明提供了不同粒徑金納米星的制備方法，可制備出形貌均一，產率較高的金納米星。
圖I粒徑較大約80nm的金納米星TEM圖。圖2粒徑較小約50nm的金納米星TEM圖。圖3不同粒徑的金納米星紫外-可見光圖譜。圖4不同粒徑金納米星表面增強的拉曼圖譜。
具體實施例方式實施例I
金種的合成
金種的合成方案為所有的玻璃儀器都強酸浸泡，雙蒸水清洗，晾干備用。實驗中使用的水均為18. 2 ΜΩ的Milli-Q超純水。向潔凈的三角燒瓶中加入48. 75mL的水，而后向水中加入I. 25mL的濃度為4g/L的氯金酸，加熱，煮沸，緊接著加入I. 2mL質量濃度1%的檸檬酸三鈉溶液，邊加熱邊攪拌，溶液顏色從淡黃色變成紅色，反應持續6-8min以使檸檬酸三鈉完全沉降，冷卻至室溫后，向溶液中加入O. 3g聚こ烯吡咯烷酮，攪拌過夜使其充分包裹在金納米粒子上。最后將該溶液以6000rpm離心40min,去上清,沉淀重懸于4mLこ醇中，即為金種溶液。粒徑較大的金納米星合成
粒徑較大的金納米星合成方案準確稱取I. 5g聚こ烯吡咯烷酮(分子量10000)于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N- ニ甲基甲酰胺15mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解。然后向溶液中加入O. 082mL濃度為20g/L氯金酸，磁力攪拌8min后，立即加入O. 05mL制得的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較大的金納米星。粒徑較小金納米星的合成
粒徑較小的金納米星合成方案準確稱取I. Og聚こ烯吡咯烷酮(分子量10000)于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N- ニ甲基甲酰胺10mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解。然后向溶液中加入O. 06mL濃度為20g/L氯金酸,磁力攪拌8min后,立即加入O. ImL制得的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較小的金納米星。金納米星修飾拉曼信標分子
金納米星修飾拉曼信標分子方案分別取制得的不同粒徑的金納米星溶液100 μ L，加入2 μ L的100 μ M的4-氨基苯硫酹ATPこ醇溶液反應12 h, 8000rpm離心5min, 棄上清，沉淀即為不同粒徑的AuNS- ATP復合體。用100 μ L的含O. OlM的SDS和O. 05Μ NaCl的
O.5 X TBE溶液分散所制得的不同粒徑AuNS-ATP復合體，4°C保藏、待用。不同粒徑金納米星的表征
將上述制得的金納米星進行8000rpm離心5min,棄上清,沉淀重分散到100 μ L的こ醇中，重復三次。電鏡表征分別取7yL的上述處理過的樣品滴加到碳膜支持的銅網上，在紅外燈下進行干燥。投射電鏡采用JEOL JEM-2100型號的電鏡，其加速電壓為200 kV。SERS表征分別取ΙΟΟμ L的上述樣品加入到比色皿中，25°C表面拉曼增強儀器測定信號。
權利要求
1.ー種具有表面拉曼增強活性的尺寸可控金納米星的制備方法，エ藝步驟 (1)金種合成 采用檸檬酸三鈉還原氯金酸合成金種潔凈的三角燒瓶中加入48. 75mL的Milli-Q超純水，而后向水中加入I. 25mL的濃度為4g/L的氯金酸，加熱，煮沸，緊接著加入I. 2mL質量濃度1%的檸檬酸三鈉溶液，邊加熱邊攪拌，溶液顏色從淡黃色變成紅色，反應持續6-8min以使檸檬酸三鈉完全沉降，冷卻至室溫后，向溶液中加入O. 3g聚こ烯吡咯烷酮，攪拌過夜使其充分包裹在金納米粒子上，最后將該溶液以6000rpm離心40min,去上清,沉淀重懸于4mLこ醇中，即為金種溶液； (2)粒徑較大金納米星粒子的合成 采用種子生長法合成金納米星準確稱取I. 5g分子量10000的聚こ烯吡咯烷酮于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N- ニ甲基甲酰胺15mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解；然后向溶液中加入O. 082mL濃度為20g/L氯金酸,磁力攪拌8min后,立即加入O. 05mL由步驟(I)制備的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較大的金納米星； (3)粒徑較小金納米星粒子的合成 采用種子生長法，改變反應比例合成不同粒徑的金納米星準確稱取I. Og分子量10000的聚こ烯吡咯烷酮于潔凈的三角燒瓶中，接著加入N，N-ニ甲基甲酰胺10mL，磁力攪拌30min使聚こ烯吡咯烷酮完全溶解；然后向溶液中加入O. 06mL濃度為20g/L氯金酸，磁カ攪拌Smin后，立即加入O. ImL由步驟(I)制備的金種溶液，攪拌20min即可制得粒徑較小的金納米星； (4)金納米星修飾拉曼信標分子 采用步驟(2)與步驟(3)合成的金納米星分別與拉曼信標分子4-氨基苯硫酚4-ATP進行偶聯，制得不同粒徑的AuNS- ATP復合體分別取步驟(2)與步驟(3)合成的不同粒徑的金納米星溶液100 μ L，加入2 μ L的100 μ M的4-氨基苯硫酚4-ΑΤΡこ醇溶液反應12 h，8000rpm離心5min,棄上清,沉淀即為不同粒徑的AuNS- ATP復合體,用100 μ L的含O. OlM的SDS和O. 05Μ NaCl的O. 5 X TBE溶液分散所制得的不同粒徑AuNS-ATP復合體，4°C保藏、待用。
全文摘要
一種具有表面拉曼增強活性的尺寸可控金納米星的制備方法，屬于材料化學技術領域。本發明通過種子生長法合成一種具有表面拉曼增強活性的納米材料--金納米星。把聚乙烯吡咯烷酮作為穩定劑包裹的金納米粒子作為種子液，并利用聚乙烯吡咯烷酮的還原能力將吸附于表面的氯金酸還原，使得粒子進一步沿著晶型方向生長，進而制得形貌各異的金納米星粒子。同時通過改變反應比例，可以制得不同粒徑，并且具有不同SERS活性的金納米星材料。本發明提可制備出形貌均一，產率較高的金納米星。
文檔編號B22F9/24GK102837005SQ20121036903
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者徐麗廣, 孫茂忠, 胥傳來, 王利兵, 馬偉, 匡華, 趙媛 申請人:江南大學