1、贵金属纳米结构的局域表面等离子贵金属纳米结构的局域表面等离子体共振及其应用体共振及其应用陈晓娟陈晓娟局域表面等离子体共振介绍金属纳米结构的可控合成单个贵金属纳米结构光学性质的检测局域表面等离子体共振的应用结论局域表面等离子体共振介绍金属纳米结构的可控合成单个贵金属纳米结构光学性质的检测局域表面等离子体共振的应用结论多彩的贵金属纳米颗粒局域表面等离子体共振金纳米颗粒的入射光激发下的场强分布图3004005006007008009000.60.70.80.91.01.11.21.31.4 the extinction of gold colliodextincition(a.u.)waveleng
2、th(nm)局域表面等离子体共振示意图 金胶的吸收光谱形貌形貌、化学化学组分、组分、折射率折射率局域表面等离子体共振介绍金属纳米结构的可控合成贵金属纳米结构光学性质的检测局域表面等离子体共振的应用结论模板法模板法常用来合成棒状、线状和管状的贵金属纳米结构.在这种方法中,金属离子在局限的模板中被还原,这些受限的空间结构可以控制颗粒的成核与生长,从而形成特定形貌的纳米颗粒.模板通常分为软模板和硬模板.软模板包括胶束,微乳剂，DNA等.例如,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分子有序组合形成的棒状胶束作为模板来合成直径和纵横比可控的 Au或 Ag的纳米棒或纳米线.硬模板包括碳纳米管,有孔薄膜,介孔材
3、料等.27,28这种方法通常用来合成高密度、整齐排列的纳米棒、纳米线和纳米管.例如,Martin29最早用这种方法合成了 Au纳米棒.2晶种法晶种法起始于上世纪 90年代,目前已被广泛应用于合成贵金属纳米颗粒.晶种法制备金属纳米颗粒可以分为两步(以 Au为例):第一步是利用少量的强还原剂还原 Au3+成微小的 Au颗粒作为晶种;第二步则是在含有 Au3+的生长溶液中,采用弱还原剂使 Au3+还原成 Au+,再与晶种结合,Au+在已经形成的晶种上被进一步还原而生长成 Au颗粒.用这种方法,在室温下能够制备 Au纳米棒、纳米线、立方体,Ag纳米片和 Pd的立方体.例如,Smith等 30利用晶种法
4、合成了 Au纳米棒.这种方法最大的优势是避免了二次成核,很容易得到不同形状和尺寸可控的纳米颗粒.3电化学沉积法电化学沉积法是通过外加电场在电解质溶液里诱导化学反应来制备纳米颗粒的方法.在电化学沉积法中又可通过有模板法和无模板法来制备纳米颗粒.在有模板法中,通过特定的模板利用电化学沉积可以得到不同形貌的贵金属纳米颗粒,如纳米线、纳米棒、纳米管等.例如 Wang小组 31,32最早通过电化学沉积方法得到 Au纳米棒.模板的合成与选择是电化学沉积法合成贵金属纳米颗粒和纳米结构的关键.纳米颗粒的尺寸和形貌可以通过调节实验参数(包括沉积过程中的电压、温度、沉积时间，通过的电量、适当的表面活性剂等)来控制
5、.与此同时,人们也在不断地探索各种无模板存在下的合成方法,例如 Yu等 31以及后来的其他研究人员已经在无模板条件下利用电化学沉积法制备出不同纵横比的纳米棒化学还原法常用的化学方法是多羟基还原法.在室温下,乙二醇(通常作为溶剂和还原剂),柠檬酸和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)等表面活性剂的还原性较低.然而,这些化学试剂在高温下具有较强的还原性,所以多羟基方法一般都是在高温下进行.最近,我们在室温条件下研究了 PVP对金属离子的还原作用及对纳米结构生长的影响.37在多羟基方法中,通过引入表面活性剂 PVP、PVA、CTAB等来限制晶核的某一晶面在一定尺寸范围内生长,并通过调节反应参
6、数获得形态丰富的纳米结构.除此之外,葡萄糖,二甲基甲酰胺(DMF)等弱还原剂也用于合成贵金属纳米颗粒光化学合成法许多贵金属离子在电磁波(可见光、高能射线、高能电子束、紫外光)作用下能够发生还原反应而得到贵金属单质.例如,紫外光已经成功地用于制备形貌可控的 Au、Ag纳米颗粒.除此之外,Jin等45也用光化学合成法实现了球形的 Ag纳米颗粒向三角形的 Ag纳米棱柱体的转化局域表面等离子体共振介绍金属纳米结构的可控合成金属纳米结构的可控合成单个贵金属纳米结构光学性质的检测局域表面等离子体共振的应用结论暗场散射光谱银纳米的暗场散射光谱随着长径比的增加而逐渐红移光热成像法电子能量损失谱局域表面等离子体共振介绍金属纳米结构的可控合成贵金属纳米结构光学性质的检测局域表面等离子体共振的应用结论超灵敏传感金三角片结构钯表面增强荧光表面增强拉曼及超灵敏检测洁净的橙皮 Raman甲基对硫磷污染的橙皮 RamanSERS农药残留灵敏检测结论
