论文总字数：16999字

摘 要

用发展的眼光来看，纳米科技是当今最具潜力的一个科研方向，是新世纪科技产业革命不可或缺的一大门类。这门学科的包容性极强，汇集了生物、物理、化学、材料科学乃至医学领域的多种关键知识，因为涉猎面积广所以研究成果也备受关注，主要在生物医学的靶向药方面有突出成就。

本文主要研究了金纳米粒子的可控制备，也对几种常用制备方法做了介绍如化学还原法，两相法，晶种生长法等，并总结了金纳米粒子在各种领域的应用进展。实验分别用柠檬酸钠，盐酸羟胺制得传统球状，刺状的金纳米粒子。随后用紫外光谱和透射电镜进行表征，进行定量定性和结构的分析并观察其形貌特征。系统研究了AuNPs在不同的合成条件下的分散性、粒径与稳定性能。结果表明，随着柠檬酸钠加入量的增加，制得的金纳米粒子粒径随之逐渐降低直至10nm，且粒径分布逐渐减小。整个过程中，柠檬酸钠兼具还原剂与稳定剂的双重作用；刺状金纳米的制备中，pH值为重要影响因素，pH增大，紫外-可见光吸收光谱所测得的吸收峰峰位红移，表明刺状金纳米刺长增大。

关键词 金纳米粒子；可控制备；晶种生长法；化学还原法

Controllable preparation of gold nanoparticles and its biological functional modification

Abstract

From the perspective of development, nanotechnology is one of the most promising research directions and an indispensable category for the technological revolution in the new century.The discipline is extremely inclusive and brings together a wide range of key knowledge in biology, physics, chemistry, materials science and even Medical field.Because of the wide area of research, the research results have also received much attention, mainly in the biomedical targeted drugs with outstanding achievements.

This paper mainly introduces several important preparation methods of gold nanoparticles, including sodium citrate reduction method, chemical reduction method, two-phase method, seed crystal growth method, etc.Experiments were carried out with sodium citrate and hydroxylamine hydrochloride to obtain traditional spherical, thorny gold nanoparticles.It was then characterized by UV-visible spectroscopy and TEM for quantitative quantitative and Structural analysis.The dispersibility, particle size and stability of AuNPs under different synthetic conditions were systematically investigated.The results show that with the increase of the amount of sodium citrate added, the particle size of the prepared gold nanoparticles gradually decreases to 10nm, and the particle size distribution gradually decreases.Sodium citrate has the dual function of reducing agent and stabilizer throughout the process.In the preparation of spiny gold nano-particles, the pH value is an important influencing factor, the pH is increased, and the peak of the absorption peak measured by the ultraviolet-visible absorption spectrum is red-shifted, indicating that the spiked gold nano-thorn length increases.

Keywords gold nanoparticles; Controllable preparation ;seed approach; Chemical reductio

目 录

摘要 I

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 金纳米粒子的种类 1

1.2.1金纳米团簇 1

1.2.2 金纳米晶 2

1.3 金纳米粒子的制备 3

1.3.1 化学还原法 3

1.3.2 Brust-Schiffrin两相法 3

1.4 金纳米粒子的发展现况 4

1.5本文研究目的 5

第二章 实验部分 6

2.1 引言 6

2.2 实验试剂与药品 6

2.2.1实验所用材料 6

2.2.2 实验仪器 6

2.3 实验过程 7

2.3.1 氯金酸溶液及柠檬酸三钠溶液的配制 7

第三章 结果与讨论 10

3.1 紫外吸收光谱图分析 10

3.2 金纳米粒子透射电镜分析 11

3.3 结果与讨论 14

第四章 总结 16

4.1 结论 16

4.2 实验展望 16

参考文献 17

致谢 19

第一章 绪论

1.1 前言

金纳米粒子是一种纳米尺度的金溶胶，粒径分布一般在0.5-250nm之间。它展现了各种可探究性，比如它们的多种类型的组装，介电限域效应、磁性和光学性质(量子尺寸效应)^【1，2】，以及它们在催化和生物学中的应用、等离子共振、穿透势垒和介电性质的特性。至今已经可以在各类学术报道搜索出多种制备金纳米粒子的方法。目前合成金纳米颗粒的方法可整理归结于两大类：一种是用物理制备方法如机械粉碎法，蒸发凝聚法，离子溅射法，冷冻干燥法，这些实验主要采用的是光电技术，条件是在真空状态下蒸发，或在惰性气体环境中冷凝，大晶粒变成小晶粒形成纳米颗粒；还有其他化学方法来制备金纳米粒子，如气相化学法沉淀法，水热合成法，喷雾热解法和溶胶-凝胶法。本文重点讨论的方法为溶胶-凝胶法法，是一种用湿化学法，这种方法可以较为方便准确的调整纳米粒子的形貌尺寸和分散性。同时根据肿瘤靶向过程中需要的纳米粒子的特性，学术界对探究如何使纳米粒子获得亲水性、稳定性、抗污性也做了许多相关报道。

金纳米粒子因为其独特的物理化学性质和丰富的表面的可修饰性，而演变为纳米材料领域主要的研究热点。金纳米颗粒的研究距今为止已经有几十年的时间，专家们分别从制备、表征、特性三方面入手研究，运用不同方案制得金纳米颗粒，但是手段还不够成熟，仍处于初级阶段。因此通过对比不同方案制得的尺寸大小各不相同的，理想又实用金纳米颗粒，是目前仍需努力探索一大难题。纳米材料在很多方面都具有良好的性能，这与它的微观形貌以及结构尺寸脱不了关系。对于金纳米粒子而言，形貌结构和尺寸大小对其应用于各个领域有着重大的影响。因此，掌握合成不同粒径金纳米颗粒的方法，对于我们探索金纳米粒子的性质以及应用于各个领域有着及其重要的影响。现阶段，已经形成了很多合成金纳米粒子的制备方法以及工艺程序，但对于粒径尺寸可控已经微观形态调控方面仍有不足。所以，探索金纳米粒子可控制备，对了解金纳米颗粒的性质、用途以及性能具有重要意义。

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