近年来,由于金纳米粒子特有的物理化学性质以及良好的生物相容性和生物特殊性,吸引越来越多的科研工作者对其展开广泛的研究和开发。关于金纳米粒子的性质与应用中科科优整理了一些常见的和大家共同学习借鉴。
金纳米粒子的性质
金是一种化学性质非常稳定的金属,常用于装饰和货币,但当其尺寸缩小至纳米级别时性质会发生奇特的变化。金纳米粒子由于具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,会产生不同于块体金的特殊物理化学性质。
1 、表面等离子共振特性
在一束波长远大于金纳米粒子的入射光的影响下,金纳米粒子中的电子重新分布,产生库仑力,在方向相反的内外电场共同作用下其自由电子集体震荡发生共振的现象,即表面等离子共振(SPR)。表面等离子共振会在共振波长处产生强烈的散射峰和吸收峰,而表面等离子共振的散射峰和吸收峰性质则取决于金纳米粒子的形貌与大小,是人工调节金纳米粒子光学性质的重要手段。
2、荧光特性
金纳米粒子在适当波长的光照照射给予一定激发能量时,本身出现一定的原生荧光[1]。而在金纳米粒子被芘基、聚辛基和苯硫基等特定基团修饰包覆后,由于共振能量的迁移会具有荧光特性[2]。金纳米粒子的荧光强度则与纳米颗粒大小和包覆基团种类有关。
3 、电化学特性
由于金纳米粒子的分隔导带与满带的禁带具有一定间隙,当金纳米粒子的尺寸小到某一程度时产生量子尺寸效应,导带与禁带带隙变宽,使其从导体向绝缘体转换。经过对有机单分子层保护的金纳米粒子的研究发现,金纳米粒子的表面存在双电层电容,其作用可看作一个纳米尺寸的电极,其双电层电容的值会随着金纳米粒子表面包覆的烷基链长度的减小而增加。
4、 分子识别特性
金纳米粒子的可控组装是其进行分子识别的基础。金纳米粒子可通过氢键、范德华力、抗原-抗体等作用下选择性修饰上特异分子识别官能团。当其与对应分子相接触时会诱导超分子结构形成,其紫外可见光谱、荧光光谱等谱图中代表识别体的特征峰会发生变化,进而识别检测受检分子。
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以上内容来源:辽宁化工
作者:唐艳涛,魏静静,荣潇雅