[發(fā)明專利]一種基于無機小分子鹽的金納米棒手性自組裝材料制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210389045.3
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN102896325A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 胥傳來;馬偉;匡華;徐麗廣;王利兵;朱穎越;趙媛;劉麗強
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00;G01N21/21
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 時旭丹;劉品超

1.一種基于無機小分子鹽的金納米棒手性自組裝材料制備方法，其特征在于具有等離子共振耦合性質(zhì)，并且表現(xiàn)出最大吸收波長強度和位置動態(tài)變化特征，內(nèi)容包括，金納米棒的制備，金納米棒的處理，碳酸鈉控制金納米棒組裝，組裝產(chǎn)物的表征；

（1）金納米棒的制備

金納米棒的制備是利用金種子生長法，金種子的合成：將2.5mL的0.0005M的氯金酸HAuCl₄溶于2.5mL的0.2M的十六烷基三甲基溴化銨CTAB中，混合均勻，將0.3mL新配置、預冷的0.01M的硼氫化鈉溶液快速加到上述溶液中，并強力混合2min，然后室溫25℃放置2h，得金種子；

金納米棒的生長，生長溶液的配置：將0.15mL、0.004M的AgNO₃，5mL、0.001M的HAuCl₄溶液加到5mL、0.2M的CTAB中，然后加入70μL的0.0788M的Vc，充分還原2min，加入12μL上述配置的金種子，充分攪拌20s后，于25℃靜置，待用；

（2）金納米棒的處理

合成的金納米棒，濃度測定為0.24nM，進行10000r/min離心10min，離心沉淀物重懸于超純水中，靜置待用；

（3）碳酸鈉控制金納米棒組裝

該組裝過程具有動態(tài)旋光和吸收性質(zhì)，隨著組裝時碳酸鈉終濃度的增加，組裝體吸收性波長藍光波段移動，相應地園二色譜也表現(xiàn)出藍移特性，并且園二色譜圖表現(xiàn)出特征的“S”形曲線，這些性質(zhì)是可控組裝的一個重要特征；

配置2.92mg/mL碳酸鈉溶液，加入到系列金納米棒溶液中，使碳酸鈉終濃度分別為1.1nM，13.9nM，40.4nM，78.1nM，125.8nM，182.6nM，247.7nM，320.2nM，加完碳酸鈉溶液后混勻，組裝產(chǎn)物進行結(jié)構(gòu)和光譜表征；

（4）組裝產(chǎn)物的表征

金納米棒的組裝產(chǎn)物，進行園二色譜CD，紫外光譜，投射和掃描電鏡進行表征；波長設置為200nm-1000nm，投射和掃描電鏡對二聚體、多聚體進行結(jié)構(gòu)表征；

（5）手性二聚體園二色譜的理論計算

基于無機鹽小分子的金棒可控組裝的另一個特征是該組裝體金納米棒之間是非平行的，即存在角度，這也是該組裝體存在手性的本質(zhì)，有角度的組裝體等離子共振表現(xiàn)為不同金納米棒的激發(fā)偶極距相互偶合，產(chǎn)生對光的旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生手性；

金納米棒的二聚體間距利用三維重建電鏡結(jié)果進行表征，距離為9.1nm，同時進行手性理論計算：設置該距離為理論計算的二聚體間距，利用理論計算，設置二聚體角度2度-20度，按照計算和實驗的出峰波長符合度，得到14度為實驗最佳符合結(jié)果；金納米棒材料設置通過定義其介電常數(shù)實部和虛部，得到該材料的光譜特性；計算用金納米棒長徑比來自于實驗用金納米棒，長徑比為2.4；

（6）左右旋對映體比例的計算

首先計算摩爾園二色譜ε，利用計算公式（1）進行計算，其中，c和l分別是金納米棒二聚體的濃度和比色皿的光程，金納米棒二聚體的濃度可以利用公式（2）計算，從原始金納米棒濃度和金納米棒二聚體的產(chǎn)率得到，同時c和l可以作為一個參數(shù)m進行后續(xù)計算，見公式（3）；然后，Δε可以通過公式（4）計算，其中：εp和εn分別是摩爾元色譜中正峰和負峰的最大測定值，Δε同時可以從園二色譜計算圖譜中進行計算，綜合公式（1）-（4），得到最終計算公式（5）；左右旋對映體(+)和(-)的相對比率k_(+)/(-)通過公式（6）計算得到；左右旋對映體的比例η(η₍₊₎,η_(-))通過公式（7）-（8）計算，得到比例分別為：η(+)＝1.2％，η(-)＝48.8％；公式見下：

ϵ=CD32.98·c·l---(1),]]>c=cNRs·y2---(2),]]>

m=c·l????(3)，Δε=|ε_p-ε_n|(4)，

Δϵ=|Cp-Cn32.98·m|---(5),]]>κ(+)/(-)=ΔϵExpΔϵSim---(6),]]>

η(+)=1+κ(+)/(-)2---(7),]]>η(-)=1-κ(+)/(-)2---(8).]]>