手性配体诱导的贵金属手性纳米颗粒的合成及应用研究

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手性无机纳米材料是当今纳米材料中最具活力的领域之一,它能够将光集中于纳米尺度并且将光与物质的相互作用最大化,使其在最近成为纳米科学中一个新的研究热点。利用光刻技术、分子自组装等技术可以合成手性纳米结构,但是大规模简单的制备三维手性纳米结构仍待研究。在这点上,手性转移是控制手性形态的一种简单有效的方法,但是分子手性转移仅应用于微米级螺旋陶瓷晶体,在数百纳米金属纳米颗粒上鲜有报道,本论文主要探讨了在手性配体诱导下的手性贵金属纳米颗粒的合成方法,应用一系列表征手段(如CD spectroscopy、TEM、SEM、AFM等)探究了不同的手性配体及反应条件对手性贵金属纳米颗粒合成的影响,并对其性能进行探究。主要工作如下:1.手性配体诱导下的Au@M(M=Pt,Pd,Ag)纳米棒的合成及性能探究。
  该体系首先利用种子生长法合成长度在100nm左右的金纳米棒,然后利用种子生长法以金纳米棒为种子,在手性配体(半胱氨酸、谷胱甘肽等)的诱导下,通过抗坏血酸还原H2PtCl6、H2PdCl4等前驱体合成具有不同形态的双金属或多金属纳米棒。探究了不同的反应条件对纳米颗粒形貌的影响,同时电催化反应中展现出优异性能。
  2.手性配体诱导的金属外延生长及生物分子手性识别性能探究。
  开发了一种简单通用的方法大规模合成具有强手性光学响应的手性金纳米螺旋(Au propellers),利用种子生长法合成了金纳米三角板,通过调整手性配体在金三角板表面的覆盖度,合成在金纳米三角板的末端生长了三臂状的具有较高各向异性因子的螺旋桨状结构,同时发现金纳米螺旋可以作为底物用于手性生物分子的表面增强拉曼散射(SERS)检测,实现生物分子对映体的手性识别检测。
  3.手性配体诱导的柯肯达尔效应探究。
  中空纳米颗粒因其独特的几何相关物理化学特性,在生物医学、光学和催化等领域具有广泛的应用前景。在合成中空纳米颗粒过程中,柯肯达尔效应至关重要,柯肯达尔效应是指两种金属界面的相互扩散,因其扩散速率差异出现初始界面移动以及由于空位扩散用于补偿扩散的不均匀导致内部出现中空现象。本体系合成形貌尺寸均一的银纳米立方体及不同形貌的核壳结构纳米颗粒,通过在手性配体的诱导参与下,合成手性中空双金属纳米颗粒,通过CD光谱,TEM,SEM等一系列表征手段探宄了不同反应阶段的转变。
  
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