(中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉)近期,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所李越研究小組和濟南大學(xué)教授李村成研究小組合作,在單分散球形金納米顆粒的快速制備及其自組裝應用與電磁場(chǎng)增強特性方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果已發(fā)表在Scientific Reports上。
單分散球形金納米顆粒,由于其獨特的圓球形形貌和尺寸調控的表面等離子共振(LSPR)性能,倍受研究者的關(guān)注,可廣泛應用于化工、材料和生物等領(lǐng)域。然而,在溶液中合成金納米顆粒,由于金納米晶各個(gè)晶面能量不同,所以在生長(cháng)過(guò)程具有各向異性的特點(diǎn),易于生長(cháng)出非球形、有規則形狀的納米顆粒,這些顆粒會(huì )具有多個(gè)棱面和頂角。目前,按傳統方法獲得大量、高單分散、結晶性好的金球形納米顆粒仍是一個(gè)挑戰。在諸多傳統化學(xué)和物理制備方法中,獲得的金納米球質(zhì)量參差不齊,或其操作過(guò)程復雜、重復性差等,限制了其進(jìn)一步的應用;為此,發(fā)展快速、簡(jiǎn)便而高效的新制備技術(shù)顯得尤為重要。
該研究團隊在前期化學(xué)法獲得高產(chǎn)率、單分散、尺寸可控制備金納米八面體的基礎上,利用非聚焦激光束輻照誘導金納米八面體顆粒體相熔融和液相的快速冷卻,發(fā)展了一種簡(jiǎn)便、高效的制備方法,成功獲得了單分散的球形金納米顆粒;并通過(guò)氣/液界面自組裝技術(shù)構筑了單層有序金納米顆粒陣列,該有序金納米顆粒陣列表現出好的電磁場(chǎng)增強效應,在生物傳感方面有重要的應用。
上述研究得到了國家自然科學(xué)基金,中科院科技創(chuàng )新“交叉與合作團隊”等項目的資助。

圖1.通過(guò)非聚焦激光輻照誘導金八面體形貌轉變制備的金納米球。
(a)SEM正面圖,(b)SEM斜面圖,(c)TEM圖,(d)SEAD圖譜
圖2.自組裝的金納米球陣列SEM圖
(a)低倍和(b)高倍SEM斜面圖;(c)金納米球陣列的電場(chǎng)增強強度分布FDTD模擬圖。

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