《高效液相色譜法套用於金納米粒子形成機理的研究》是依託山西大學，由張彥擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高效液相色譜法套用於金納米粒子形成機理的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張彥
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
精確控制尺寸和形貌是製備高性能金納米粒子（Au NCs）的關鍵，通過控制反應條件製備的Au NCs仍存在一定的尺寸分布問題，為進一步改進制備技術或開發新技術，Au NCs生長機理的研究非常重要。分離技術的套用可得多種單一尺寸的金納米粒子，本項目採用HPLC技術將不同方法製備的Au NCs產物進行分離，結合多種表征手段對分離得Au NCs進行分析測試，並採用HPLC方法對金納米粒子的製備過程進行實時監測，研究不同反應條件對Au NCs尺寸、金原子/配體數目分布的影響，全面研究不同尺寸的Au NCs隨反應條件的變化，較詳細、準確地揭示Au NCs的微觀生長機理，促進Au NCs可控制備的發展，使Au NCs更有效地套用於材料、生物、醫學及毒理學等領域。通過HPLC分離還可同時得不同尺寸、含有不同金原子/配體數的Au NCs，滿足對微觀結構有較高要求的精密器件、微型催化等的需要。
結題摘要
金納米粒子是最穩定的貴金屬納米粒子之一，其物化性質與其尺寸、形態直接相關，精確控制顆粒尺寸和形貌是製備高性能金納米粒子的關鍵，也是材料性能研究與器件研製的前提。本項目以自身具有還原性的化合物為配體製備了7種新型的金納米粒子，以HPLC為主要研究手段對Au NCs的反應過程進行了實時監測，分離反應產物並收集餾分採用紫外-可見光譜、螢光光譜、高分辨透射電子顯微鏡、熱重分析、質譜等方法對收集的所有HPLC餾分進行了分析表征，分析各個餾分的組成成分，得到了其詳盡的光譜、尺寸信息。通過考察AuNCs的尺寸及所含的金原子/配體數隨反應條件的改變，研究了AuNCs的生長動力學，得到了AuNCs清晰、詳細的形成機理。組氨酸保護的金納米粒子由Au10(His)9, [Au11(His)9]−, Au11(His)10, Au12(His)9, Au12(His)11, Au12(His)12, Au13(His)9, Au13(His)11, Au14(His)13組成，且組氨酸與金原子數目的比值越小，在反應過程中越不穩定，易分解，反應採用的前驅體中配體比例越高，越有利於組氨酸與金原子數目的比值小的金納米粒子的生成。DMF-AuNCs由 [Au10(DMF)9]+, Au8(DMF)7, Au12(DMF)8, Au12(DMF)10, Au13(DMF)9組成，DMF-AuNCs在HPLC中粒徑小的金納米粒子先流出，Au10+, Au8, 和 Au12 納米粒子隨著反應時間會逐漸生長，而Au13(DMF)9 先生長後隨著DMF溶劑的減少而發生聚集變為較大粒徑的AuNCs。NAC-AuNCs主要由Au27NAC32組成，巰基將Au(III)還原為Au(I)，隨之Au(I)和-SH結合生成Au(I)−SH或Au(I)-COOH/Cl，NAC選擇性地將Au(I)-COOH/Cl還原為Au(0)原子，Au(0) 原子被Au(I)-NAC隔離，形成以Au(0)原子為核，以複合物Au(I)-NAC為殼的穩定金納米粒子。另外本項目將金納米粒子套用於金屬離子汞離子、鎂離子、及生物小分子半胱氨酸、尿酸、硫化氫的高靈敏高選擇性檢測，並套用於活細胞成像中，為金納米粒子在生態環境、生物醫學等領域中的套用奠定了基礎。
