金納米殼的制備及其在表面增強(qiáng)拉曼(SERS)和抗氧化評(píng)價(jià)方面的潛在應(yīng)用.pdf

1、拉曼光譜分析法是對(duì)與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析以得到分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)方面信息，并應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)研究的一種分析方法。但是該方法由于散射信號(hào)過(guò)弱，剛開(kāi)始并沒(méi)有得到很廣泛的應(yīng)用，直到20世紀(jì)70年代的表面增強(qiáng)拉曼(SERS)效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在，通過(guò)SERS活性基底的作用，拉曼散射的靈敏度已經(jīng)達(dá)到了單分子水平。目前大部分SERS活性基底都是通過(guò)改變金銀顆粒的表面的粗糙程度來(lái)制得的，這些方法包括化學(xué)腐蝕法(Chemical Etching)、印

2、記法(Lithograph)、沉積法等等。由于拉曼散射本身具有很強(qiáng)的特異性，再加上表面增強(qiáng)作用后，SERS已經(jīng)被很多領(lǐng)域所應(yīng)用，包括安檢，食品安全的監(jiān)控，臨床診斷，痕量分析，理化反應(yīng)的監(jiān)控等。
　　 金納米殼(GNSs)作為一種新型的納米復(fù)合材料，是以SiO2為核，然后在SiO2表面包裹一層Au殼。這種納米材料具有諸多特性，如線(xiàn)性光學(xué)特性、紅外消光特性、電磁增強(qiáng)效應(yīng)，光熱轉(zhuǎn)化特性、聲學(xué)特性、發(fā)光特性、空腔吸收特性和電子動(dòng)力學(xué)特性

3、等，已經(jīng)成為基礎(chǔ)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)。在眾多特性中，除了可調(diào)的等離激元共振等優(yōu)異的光學(xué)特性外，它還具有很強(qiáng)的電磁增強(qiáng)效應(yīng)，是一種潛在SERS活性基底。GNSs在材料學(xué)、微電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、分子成像以及疾病的診斷治療方面有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本文采用種子介導(dǎo)生長(zhǎng)法，利用H2O2作還原劑介導(dǎo)金納米殼的形成，研究該生長(zhǎng)過(guò)程中金納米殼的表面結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)與其SERS活性的關(guān)系，并利用該過(guò)程中其SERS活性的改變作為探針，發(fā)展一種新型的評(píng)

4、價(jià)抗氧化能力方法。
　　 具體工作如下：
　　 1.金納米殼前體復(fù)合物--二氧化硅/金殼納米復(fù)合顆粒(SiO2/GNPs)的制備以及利用H2O2介導(dǎo)SiO2/GNPs的生長(zhǎng)，制備出不同生長(zhǎng)情況的金納米殼。本課題中SiO2/GNPs是由粒徑在3～5 nm的金納米顆粒(GNPs)吸附子粒徑約110nm的SiO2表面形成的。H2O2可以作為還原劑還原HAuCl4，還原出來(lái)的金選擇性的吸附于SiO2/GNPs表面的GNPs上，使

5、之長(zhǎng)大融合成完整的金殼。并通過(guò)紫外-可見(jiàn)-近紅外分光光度計(jì)(UV-Vis-NIR)、透射電鏡(TEM)和掃描電鏡(SEM)對(duì)SiO2/GNPs和金殼的光學(xué)性質(zhì)(如表面等離激元共振吸收峰，LSPR)及表面形貌進(jìn)行了表征。
　　 2.研究GNSs在生長(zhǎng)過(guò)程中其表面增強(qiáng)拉曼(SERS)活性的改變。隨著被H2O2還原的金在SiO2/GNPs表面的堆積，GNPs之間的間隙會(huì)越來(lái)越小，直至融合。在這個(gè)過(guò)程中，其LSPR和表面紋理情況都發(fā)生了

6、變化，而這些變化又進(jìn)一步影響到金殼所產(chǎn)生的“熱點(diǎn)”的數(shù)目，即金殼的SERS增強(qiáng)活性。本工作對(duì)這個(gè)變化的趨勢(shì)以及機(jī)理進(jìn)行探討。
　　 3.以SiO2/GNPs作為SERS探針，創(chuàng)新性的利用GNSs在生長(zhǎng)過(guò)程中SERS活性的改變?yōu)閭鞲行盘?hào)來(lái)檢測(cè)H2O2濃度以及幾種抗氧劑的H2O2清除能力。當(dāng)H2O2濃度不超過(guò)某個(gè)限度時(shí)(小于250μM)，GNSs的SERS活性隨著所用H2O2濃度增加而增加，因此可以通過(guò)檢測(cè)GNSs的SERS活性來(lái)定