黄金Nanostar合成银种子介导的生长方法

摘要

我们合成了星形黄金nanostars使用银种子介导的增长方式。 nanostars直径范围从200到300 nm，并提示7日至10不等。纳米粒子具有广泛的表面等离子体共振模式在近红外的中心。

摘要

纳米级胶体的物理，化学和光学特性取决于他们的物质组成，大小和形状^1-5。有极大的兴趣，在光热消融，药物输送和许多其他医学领域的应用中使用的纳米胶体。黄金特别是因为它的低^毒性 7-9 。金属纳米胶体的财产是他们能有一个强有力的表面等离子体^共振 10 。表面等离子体共振模式的峰值取决于金属纳米胶体的结构和组成。由于表面等离子体共振模式是与光的刺激，有必要在近红外生物组织透射率^是最大的 11，12峰吸光度。

我们提出了一个方法来合成星形胶体金，又称星形^13-15纳米粒子或nanostars ^16。这种方法是基于作为olution含银种子是用来作为核剂的胶体金^17-22各向异性增长。扫描电子显微镜（SEM）分析所产生的金胶体的结果显示，70％的纳米结构nanostars。其余30％的颗粒无定形集群decahedra和菱形。在近红外（840 nm）的吸收峰的nanostars检测。因此，我们的方法生产的黄金nanostars适用于生物医学应用，特别是光热消融。

研究方案

1。银种子准备

1. 准备通过利用一个任意的质量和混合10毫升的去离子（DI）水的原液的硝酸_银 （硝酸银）。计算的解决方案的摩尔。保持在一个黑暗的地方隔离开光的解决方案。
2. 添加柠檬酸钠三元14.7毫克（钠₃ C ₆ H ₅ O _7）10毫升去离子水，使一个5毫米的解决方案。摇动小瓶直至粉末溶解。
3. 10毫升去离子水15.1毫克的硼氢化钠（硼氢化_钠 4）添加到另一个小瓶，使40毫米的解决方案。立即关闭小瓶。用手轻轻摇动的解决方案，并放置在一个冰的烧杯。放置在冰箱的烧杯中，并启动一个定时器（T1 = 0）。新鲜制作的解决方案将用于在15分钟这是有足够的时间冷却下来。
4. 从硝酸银，1.1）的股票解决方案，准备在0.25毫米10毫升。放置一个小瓶和ST搅拌磁铁艺术搅拌。
5. 加入0.25毫升柠檬酸钠三元解决方案1.2）1.4）。
6. 在t ₁ = 15分钟去除硼氢化钠溶液，1.3），从冰箱中。用吸管取0.4毫升这一解决方案，并把它添加到1.5）。注:在一个单一的快速中风解决方案。颜色会变成黄色。搅拌5分钟的解决方案。
7. 在t ₁ = 20分钟停止搅拌，取出小瓶磁铁和小瓶保持在黑暗的地方。不要关闭小瓶。
8. 使用前在室温避光保持至少2个小时的解决方案。最好使用一个星期内从准备的种子。

2。生长溶液的制备

1. 准备140毫克，加入10毫升去离子水抗坏血酸（C _{6 H 8} O _6）80毫米。
2. 准备10毫升的氯化金（HAuCl _4）浓缩液。计算解决方案摩尔。保持的solutioñ从光隔离。
3. 准备50毫米十六烷基三甲基溴化铵（CTAB法- C _{19 H 42} BRN）20毫升，加入20毫升去离子水364毫克一小瓶。立即放入小瓶一种震撼人心的磁铁，并开始搅拌在一个温暖的板30 ° C。后CTAB的粉末完全溶解，溶液变成透明关闭该板块的热水器，但不断搅拌至步骤2.7）。
4. 添加解决方案1.1）的解决方案2.3），获得最终摩尔^4.9x10 -2毫米。启动一个定时器（T ₂ = 0）。
5. 在t ₂ = 1分钟将解决方案添加2.2）2.4），获得了0.25毫米的最后摩尔。
6. 在T ₂ = 2分加0.1毫升）2.1〜2.5）。该解决方案将变成无色。
7. 在t ₂ = 2分20秒增加0.05毫升1.8）（银种子）为2.6）。搅拌15分钟的暂停。受最初将变成蓝色，然后棕色。
8. 在t ₂ = 17分钟停止搅拌，取出米agnet和室温保持在24小时暂停。

3。 CTAB的分离鉴定或实验成像，黄金nanostars

注:CTAB法可在室温下结晶。解散了金胶体晶体加热至30 ° C，或沉浸在热自来水的小瓶，直到晶体溶解。

1. 超声暂停2分钟。
2. 离心5分钟730 RCF暂停。 Nanostars将堆积在管壁。
3. 删除尽可能多的暂停与照顾不删除的nanostars吸管。
4. 加入DI水管和超声2分钟。
5. 3分钟460 RCF离心暂停。暂停含有CTAB的少，因此较低的离心力需要单独的nanostars。
6. 重复步骤3.3）和3.4）。
7. 加入去离子水380 RCF 3分钟的暂停和离心机。
8. Repea吨步骤3.3）和3.4）。 nanostars成像光谱仪，或实验。

4。代表性的成果:

图1显示了透射电子显微镜的银种子成像使用的JEOL 2010 - F透射电镜（TEM）图像。种子有球形和15纳米的平均规模。黄金nanostars成像使用一台日立的S - 5500扫描电子显微镜（SEM）模式。图2显示了我们的方法合成的nanostars增加放大倍率。星形颗粒约70％的胶体颗粒。非形成的恒星看起来像decahedra和菱形的无定形簇（未显示）。图3显示了几个单一的黄金nanostars。 nanostars范围从200 nm至300 nm和提示的大小不等的7至10。如果他们保留它们的形状合成后的1个月至少这是留在CTAB法合成纳米金。

e_content"我们测量使用OLIS卡里- 14分光光度计的银种子和nanostars吸收光谱吸收峰在400 nm的种子，而吸收峰800 nm和850 nm处（图4之间的nanostars ）。

图1银种子透射电子显微镜图像。

图2:黄金nanostars扫描电子显微镜图像。

图3:单金nanostars扫描电子显微镜图像。

图4银种子规范化的吸收光谱（虚线）和金nanostars（实线）。

讨论

在这项工作中，我们提出了一个方法来合成黄金nanostars使用银种子。我们发现，银种子产量的70％nanostars生产。 nanostars近红外吸收峰，对应其表面等离子体共振模式，800纳米和850纳米^，23间为中心的。这些物业允许使用医学领域的应用^{24日至26日} ，如光热消融，我们的黄金nanostars。

一个方法之间的主要区别在这里所说的其他方法是使用，而不是黄金白银种子。...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
试剂名称	公司	目录编号	纯度
柠檬酸钠三元脱水	西格玛	S4641	99.0％
硝酸银	爱秩序	204390	99.9999％
硼氢化钠	爱秩序	213462	99％
L -抗坏血酸	Sigma - Aldrich公司	255564	99％
黄金氯化三水	爱秩序	520918	99.9％以上
十六溴铵（CTAB）	西格玛	H6269

设备名称	公司	评论
JEOL 2010 - F	JEOL	透射电子显微镜
日立S - 5500	日立	使用扫描电子显微镜模式
OLIS卡里- 14分光光度计	OLIS	分光光度计