本发明专利技术公开了一种四氢呋喃诱导的金纳米棒组装体及其制备方法，组装体的金纳米棒间距在2-5nm，组装模式包括肩并肩、头对头和链接式。制备方法是：将新鲜提纯的金纳米棒溶液放在透明容器里，加入四氢呋喃溶液，静置30-60分钟后，离心去上清液，得到金纳米棒肩并肩的组装体；加入3-巯基丙酸，加碱调节pH至9-10，离心分离得到沉淀，就得到金纳米棒头对头的组装体。本发明专利技术突破了液相组装的形态单一性，为实现单分子检测提供了实验基础，实现了在大范围波段内光学特性的可调，工艺简单、成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及贵金属纳米材料的光电特性及其光-热转换在医学等应用领域，其中具有可调光学特性的金纳米棒组装体制备是基础。
技术介绍
现代技术的发展与变革在很大程度上依赖于现有的材料及新材料的产生。随着纳米科学的迅速发展，纳米结构单体的可控生长及其特性研究不断取得突破性进展。贵金属纳米结构(尤其是Au纳米棒)具有优异的理化特性，在诸多
已经显示巨大应用价值。它们良好的稳定性、低生物毒性、亮丽的色彩和在新能源研究、生命科学、传感器、光·学元件、纳米光电子学、光信息存储等领域的应用倍关注。理论分析表明当两个或多个金属纳米结构按照一定的方式组装在一起时，纳米颗粒表面等离子体共振(SPR)将发生耦合效应，从而产生更强的局域电场和更为丰富的物理效应[F. J. G. de kha]o,Rev. Mod.Phys 2010, 82，209 - 275]，也为研究物质在界面上的电子传递、物质输运和能量转换等反应为获得物质成分和结构信息注入了新的活力。实验上，在某些特定分子或离子的作用下，表面修饰的Au纳米棒会有序组装或无序团聚，染料分子通过静电作用被吸附在Au纳米棒表面。当Au纳米棒的SPR与吸附的染料分子的吸收能级简并时,系统会发生能级稱合现象，引起光谱和胶体颜色的明显变化。从而被发展成为一种分子水平的刻度尺，用以探测特定分子或微量离子在溶液中的存在[J. M. Liu, H. F. Wang and X. P. Yan, Analyst,2011，136，3904-3910 ；J. Wang, P. Zhang, C. M. Li, Y. F. Li and C. Z. Huang,Biosens. Bioelectron. , 2012, 34, 197-201]。随着纳米材料制备与表征技术的成熟,纳米材料的表面修饰和可控组装方法的探索与优异的协同性能和应用研究逐渐成为研究热点。金属纳米材料在光电器件和光子调控等领域的研究进展较为缓慢，所遇到的瓶颈也是如何将这些纳米尺寸、性质优良的粒子组装成有序的宏观可见的聚集体，并使所获得的组装体具有预期的光学、磁学和电学特性，进而应用到光电子学、传感、生物成像和生物医药等领域。与纳米结构单体的制备相比，纳米结构的可控组装与应用依然存在诸多问题。组装体的耦合效应与粒子形态、组分、尺寸、组装方式及颗粒间隙的微小变化密切相关。目前，实现纳米颗粒组装的方法主要包括非对称性静电吸引，溶剂蒸发自组织，单体在聚合物网络中的组装和液相中单体的组装。其中，只有液相组装能够实现单体个数、组装方式、颗粒间隙的可控性。2007-2011年间，纳米棒在液相的可控组装及其生物医学应用研究取得重大突破，尤其Hamad-Schifferli研究小组在2008年[A. Wijaya and K.Hamad-Schifferlt Langmuir2QQ9,, 24, 9966-9969]证实了生物相容性的硫醇分子可以吸附在纳米棒的侧表面，利用适配子的巯基与金纳米棒形成金硫键来实现适配子与金纳米棒的耦联。如Wang等课题组通过组装前后金纳米棒局部表面等离子共振峰的变化，实现了对人 IgG 的检测，其灵敏度高达 60 ng/mL[C. G. Wang，Y. Chen，T. T. Wang，Z. F. Ma,Z. M. Su. Chem. Mater. ,2007, 19, 5809-5811 ；Y. ffang,Y. F. Li, J. Wang, Y. Sang, C. Z.Huang, Chem. Comm. 2010,46,1332-1334]。Truong等课题组首次用金纳米棒做生物传感器发现抗原[S. Chakraborty, P. Joshi, V. Shanker, Z. A. Ansari, S. P. Singh andP. Chakrabarti, Langmuir, 2011, 27, 7722-7731 ；P. L. Truong, C. Cao, S. Park,M. Kim and S. J. Sim, Lab Chip, 2011，11，2591-2597]。金棒主要有两种组装模式，即头碰头与肩并肩组装，但大部分情况下，金棒是采取头碰头方式进行组装，金棒的这种组装方式往往通过特异性反应来实现。近十年来，Caswell等课题组用抗原一抗体、DNA杂交、链酶亲核素-生物素、核酸适配子-蛋白、冠醚-钾离子等实现了上述组装[K. K. Caswell, J. N. Wilson, U. H. F. Bunz and C.J. Murphy, J. Am. Chem. Soc. , 2003, 125, 13914-13915 ； D. Fava, Z. Nie, M. A.Winnik and E. Kumacheva, Adv. Mater. , 2008, 20, 4318-4322 ；L. B. Zhong, X. Zhou,S. X. Bao, Y. F. Shi, Y. Wang, S. M. Hong, Y. C. Huang, X. Wang, Z. X. Xie andQ. Q. Zhang, J. Mater. Chem. , 2011, 21, 14448-14455 ；Z. N. Zhu, ff. J. Liu, Z. T.Li, B. Han, Y. L. Zhou, Y. Gao and Z. Y. Tang, ACS Nano, 2012, 6, 2326-2332]。对金棒侧面或端面进行修饰或通过金棒之间静电作用可实现金棒的肩并肩组装。关于纳米颗粒水溶胶组装体与粒子间距的研究非常少。最近，Nepal等用烷基硫醇对金纳米棒端面进行修饰，通过改变酒精的量达到肩并肩组装的目的，使组装体的产率提高到了 60% [D.Nepal, K. Park and R. A. Vaia, Small, 2012, 8, 1013-1020]。上述构建金纳米棒自组装体的方法通常需要对金棒端头进行化学修饰，过程复杂，组装形态单一、粒子间距不可控，不能实现在大范围波段内光学特性的可调，况且组装体的产率较低，还存在制备的成本高的缺憾。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种四氢呋喃诱导金纳米棒的可控组装体及其制备方法，制备方法简单，经济实惠。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案 四氢呋喃诱导的金纳米棒组装体，其特征在于金纳米棒间距在2-5nm，组装模式包括肩并肩、头对头和链接式。四氢呋喃诱导的金纳米棒组装体的制备方法，步骤如下 (I)将提纯的新鲜金纳米棒溶液放在容器里，加入四氢呋喃水溶液，静置30-80分钟后，离心去上清液，得到金纳米棒肩并肩的组装体；金纳米棒间距在2-5nm ； 所述的金纳米棒溶液中，四氢呋喃水=1:8 1:6( v/v);金纳米棒的浓度0. 0075-0. 01mg/mL。(2)向上述溶液加入3-巯基丙酸，加碱调节pH至9-10，离心分离得到沉淀，就得到金纳米棒头对头的组装体。所述的碱是氢氧化钠；3_巯基丙酸的浓度为0. 5-lmM ;金纳米棒溶液是制备24小时内完成组装的。所述的金纳米棒胶体的温度是常温，或者经冷冻至0-5本文档来自技高网...
【技术保护点】
四氢呋喃诱导的金纳米棒组装体，其特征在于金纳米棒间距在2?5nm，组装模式包括肩并肩、头对头和链接式。
【技术特征摘要】
1.四氢呋喃诱导的金纳米棒组装体，其特征在于金纳米棒间距在2-5nm，组装模式包括肩并肩、头对头和链接式。2.四氢呋喃诱导的金纳米棒组装体的制备方法，其特征在于步骤如下 (1)将新鲜提纯的金纳米棒溶液放在透明容器里，加入四氢呋喃溶液，静置30-80分钟后，离心去上清液，得到金纳米棒肩并肩的组装体；金纳米棒间距在2-5nm ； (2)向步骤(I)得到的溶液加入3-巯基丙酸，加碱调节pH至9-10，离心分离得到沉淀，就得到金纳米棒头对头的组装体。3.根据权利要求2所述的四氢呋...
【专利技术属性】
技术研发人员：阚彩侠，柯善林，从博，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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