包覆AuAg核壳纳米棒的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米材料的制备技术领域，具体涉及一种简单快速制备S12包覆AuOAg核壳纳米棒的方法。
【背景技术】
[0002]表面等离子体是光与贵金属中的自由电子相互作用时，自由电子和光波电磁场由于共振频率相同而形成的一种集体振荡态，它是存在于金属表面的一种非福射局域模式。通过改变金属表面的纳米结构，进而改变其对光波的作用，可以实现表面等离子体共振特性的调谐，这为发展新型光子器件、光学传感器、生物检测等提供了可能。
[0003]AuiAg核壳纳米棒具有独特的表面等离子体共振特性，与球形贵金属纳米颗粒相比，AuiAg核壳纳米棒通过改变长径比可以使其表面等离子体共振波长从可见光到近红外区域连续可调。目前最常用的制备AuOAg核壳纳米棒的方法中需要使用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)来维持AuOAg核壳纳米棒的稳定，无表面活性剂的AuOAg核壳纳米棒之间容易相互聚集。但是，CTAB具有较强的生物毒性，不能直接应用于细胞及其他生物实验。因此，AuOAg核壳纳米棒的表面改性成为研究的热点问题，寻求一种简单的AuOAg核壳纳米棒表面修饰的方法是非常必要的。
[0004]纳米S12无毒，生物相容性较好，有优良的透光性，因此，Sherine 0.0bare等人通过3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)作为连接剂，硅酸钠为硅源对Au纳米棒进行S12的包覆；Xu yongkui等人使用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为连接剂，正硅酸乙酯作为硅源，对Au纳米棒表面进行了多孔S12的包覆；Liu Jinsheng等人通过在特定的CTAB浓度下得到S12包覆Au纳米棒的复合颗粒；Cui Yiping等人利用4-巯基苯甲酸、聚丙稀胺盐酸盐对AuOAg核壳纳米棒进行多次修饰后进行S1j^包覆。
[0005]上述方法虽然能包覆上S12,但是Au纳米棒或AuOAg核壳纳米棒之间有聚合的现象，且制备时间过长(20?40小时)，制备过程也比较繁琐，需要对AuOAg核壳纳米棒表面进行多次修饰。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于克服AuOAg核壳纳米棒在有机相中易相互聚合且具有较强的生物毒性，以及现有S12包覆AuOAg核壳纳米棒制备过程繁琐、耗时长等问题，提供一种操作简单、耗时短的S12包覆AuOAg核壳纳米棒的方法。
[0007]解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成:
[0008]1、利用种子生长法制备Au纳米棒
[0009]向0.lmol/L十六烷基三甲基溴化铵水溶液中加入0.01mol/L氯金酸水溶液和0.lmol/L硼氢化钠水溶液，搅拌均匀，其中氯金酸与硼氢化钠、十六烧基三甲基溴化钱的摩尔比为1:2?3:300?500，然后在30?35°C下静置反应2?4小时，得到金种子溶胶。
[0010]将0.01mol/L氯金酸水溶液、0.lmol/L十六烷基三甲基溴化铵水溶液、0.0lmol/L硝酸银水溶液、质量分数为38%的盐酸水溶液、0.lmol/L抗坏血酸水溶液按体积比为1:15?30:0.15?0.30:0.02?0.06:0.15?0.20混合均匀，得到种子生长液；将金种子溶胶与种子生长液按体积比为I: 2000?2500混合均匀，然后在30?35°C下静置反应10?15小时，离心洗涤，得到Au纳米棒。
[0011]2、利用抗坏血酸还原硝酸银制备AuOAg核壳纳米棒
[0012]将Au纳米棒、0.lmol/L十六烷基三甲基溴化铵水溶液、0.4mol/L pH值为9的甘氨酸水溶液、0.01mol/L硝酸银水溶液、0.lmol/L抗坏血酸水溶液按体积比为1:8?15:8?15:0.1?0.5:0.05?0.25混合均匀，室温搅拌反应I?3小时，离心洗涤，得到AuOAg核壳纳米棒。
[0013]3、制备AuOAgOS12核壳纳米棒
[0014]将AuOAg核壳纳米棒加入去离子水中，超声分散均匀，加入聚乙烯吡咯烷酮，室温搅拌I?2小时，加入异丙醇，超声分散均勾，再加入氨水和正娃酸乙酯，35?50°C反应2?4小时，离心洗涤，得到AuOAgOS12核壳纳米棒。
[0015]上述的AuOAg核壳纳米棒与去离子水、异丙醇、正硅酸乙酯的体积比为1:5?10:20?40:0.003?0.05 ;正娃酸乙酯与氨水的体积比为1:80?300，优选正娃酸乙酯与氨水的体积比为1:100?150 ;聚乙烯吡咯烷酮与AuOAg核壳纳米棒的质量体积比为0.01?0.05g: lmL，优选聚乙烯吡咯烷酮与AuOAg核壳纳米棒的质量体积比为0.02?0.04g:1mLo
[0016]上述聚乙烯吡咯烷酮的数均分子量为8000?40000。
[0017]本发明采用聚乙烯吡咯烷酮修饰AuOAg核壳纳米棒后直接包覆S12,具有方法简单、反应时间短、分散性好的特点，解决了 AuOAg核壳纳米棒在有机相中分散性差的问题，降低了其生物毒性，为AuOAg核壳纳米棒在生物检测、药物传输、光热治疗、表面焚光增强、催化等领域的应用提供了基础。
[0018]本发明通过改变氨水和正硅酸乙酯的用量可得到不同厚度的S1Jl，并且对包覆后的AuOAg核壳纳米棒光吸收性能影响较小，仍然具有横峰模式和纵峰模式的等离子体波长，保持了 AuOAg核壳纳米棒的光学特性，其等离子体波长可以通过改变S1Jl的厚度进行调控，从可见光到近红外区域连续可调。
【附图说明】
[0019]图1是实施例1制备的Au纳米棒的透射电镜图。
[0020]图2是实施例1制备的AuOAg核壳纳米棒的透射电镜图。
[0021]图3是实施例1制备的AuOAgOS12核壳纳米棒的透射电镜图。
[0022]图4是实施例2制备的AuOAgOS12核壳纳米棒的透射电镜图。
[0023]图5是实施例3制备的AuOAgOS12核壳纳米棒的透射电镜图。
[0024]图6是Au纳米棒、AuOAg核壳纳米棒以及实施例1?3和对比例I得到的AuOAgOS1jS壳纳米棒的归一化吸收光谱曲线。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
[0026]实施例1
[0027]1、利用种子生长法制备Au纳米棒
[0028]将8mL 0.lmol/L CTAB水溶液中加入200 μ L 0.01mol/L氯金酸水溶液和48 μ L0.lmol/L硼氢化钠水溶液(在冰箱中O?4°C保存)，颜色呈现棕黄色，搅拌均匀，然后放入烘箱中在30°C下静置反应2小时，得到金种子溶胶。
[0029]向20mL 0.lmol/L十六烷基三甲基溴化铵水溶液中依次加入ImL 0.01mol/L氯金酸水溶液、250 μ L 0.01mol/L硝酸银水溶液、33.5 μ L质量分数为38%的盐酸水溶液、160 μ L 0.lmol/L抗坏血酸水溶液，搅拌均匀，得到种子生长液。向得到的种子生长液中加入10 μ L金种子溶胶，搅拌均匀，然后放入烘箱中在30°C下静置反应12小时，离心分离，用去离子