纳米Au球壳材料的制备及其近红外光热转换性质VIP免费

©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第26卷第3期2005年6月发光学报CHINESEJOURNALOFLUMINESCENCEVol126No13June,2005文章编号:100027032(2005)0320395204纳米Au球壳材料的制备及其近红外光热转换性质刘钟馨,宋宏伟3,于立新,杨林梅(中国科学院激发态重点实验室,吉林长春130033)摘要:报道了一种采用湿化学法,以Ag纳米球为模板合成纳米Au球壳水溶胶的新方法,并对这种材料的光热转换性质进行了研究。TEM分析表明,Au纳米颗粒呈球壳结构,粒径约为20nm,粒径分布比较均匀,无明显硬团聚体存在。随着氯金酸加入量的增加,Au球壳的吸收峰位置从可见区(～400nm)逐渐红移至近红外区(～800nm)。测量了不同浓度的Au球壳水溶胶经近红外激光照射后的温度变化。结果表明,经1.9W/mm2的808nm近红外光照射10min,温度最高升高了5.5℃。由于800～1200nm是人体组织的透射窗口,肿瘤细胞在42℃左右即可被杀死,这种纳米Au球壳材料有望在利用光热转换的红外热疗中得到应用,并有可能利用光动力实现药物释放。关键词:Au;纳米球壳;光热转换中图分类号:O433.51;O431.14PACC:8120;8630S文献标识码:A收稿日期:2004208220;修订日期:2004211224基金项目:中国科学院百人计划(10274083);国家自然科学基金(10374086,3938146)资助项目作者简介:刘钟馨(1976-),女,吉林省吉林市人,在读博士生,主要从事金属超微粒的制备及其发光性质研究。3:通讯联系人;E2mail:songhongwei2000@sina.com.cn,Tel:(0431)61763201引言贵重金属的纳米材料由于其具有优良的物理和化学性质在很多领域具有广阔的应用前景[1～3],近几十年来已经成为人们研究的焦点。贵金属纳米材料的基本性质与其尺寸、形貌和结构紧密相关。很多方法被用来制备贵金属纳米材料,而且不同形貌和结构的纳米材料已经被制备出来例如:纳米球[1]、纳米棒[4]、纳米带[5]、纳米盘[6]、纳米棱柱[7]等。随着纳米技术的发展,越来越多的不同结构的纳米材料正在被研究,如:纳米管、纳米球壳、纳米盒子[8]、纳米胶囊等。最近几年,核壳纳米材料由于其具有独特的物理性质和应用前景引起了科学界的广泛关注。例如:纳米Au球壳包覆的硅球在近红外区的特殊吸收性质,使这种材料成为理想的光热转换药物载体,在生物医学上具有重要的意义[9,10]。很多研究小组正在从事这方面的研究,并尝试着将其用于癌症治疗。因此,制备形貌可控的金属壳纳米材料已成为新的研究热点。本文报道一种更为简单的湿化学法合成金纳米球壳。这种方法反应条件简单容易实现,并且具有良好的重复性。2实验实验所用化学试剂均为分析纯。有机包裹的Ag纳米粒子的制备与文献[7]报道相类似。在柠檬酸的存在下用NaBH4还原AgNO3,制备纳米Ag水溶胶。然后以其为模板滴入不同计量的HAuCl4,继续反应30min,至反应液颜色稳定为止。随着加入HAuCl4的量不同,反应液的颜色从浅黄逐渐变绿、变蓝,最后变成浅紫色。3结果与讨论311吸收光谱在反应过程中反应体系的颜色发生一系列变化。起初为黄色,这是Ag纳米水溶胶的特征颜色。随着HAuCl4滴入量的增加,溶液逐渐变绿、变蓝,最后变为浅紫色。图1为在10mLAg水溶胶中分别滴入0,0.3,0.5,0.7,1mLHAuCl4所得反应液的紫外2可见2红外吸收光谱。从吸收光谱中可以看出在400nm处的Ag表面等离子共振吸收减弱的同时伴随着在450,700nm处的两©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net396发光学报第26卷个新峰的增强。随着HAuCl4滴入量的增加,450nm处的吸收峰也逐渐减弱而700nm处的吸收峰增强并逐渐红移。随着HAuCl4滴入量的增加,样品在400,450nm处的吸收峰完全消失,而强吸收峰移至近红外区大约800nm处。进而,由于过量的HAuCl4存在使得Au的壳状结构逐渐被瓦解,形成了一些Au的颗粒,从而表现出Au纳米粒子的特征吸收,峰值位置在530nm。图1与不同体积的1mmol/LHAuCl4反应前后的Ag纳米水溶胶的吸收光谱Fig.1UV2visible2near2IRabsorptionspectraofaqueousdis2persionsofsilvernanospheresbeforeandafterreactedwithdifferentvolumesof1mmol/LHAuCl4aqueoussolution.(a)0;(b)0.3;(c)0.5;(d)0.7;(e)1mL.3...