摘要：我们需要探索液相中的颗粒间相互作用的能力来对金纳米粒子组装中分子的表面等离子体共振吸收（SP）光谱特征的分子相互作用的机理细节进行理解。花青染料对金纳米颗粒的吸附和染料介导的纳米颗粒的组装涉及颗粒间聚集和疏水相互作用，这为探测粒子间相互作用提供了一个模型系统。本报告描述了通过这个系统对SP的研究，重点阐述了静电和π-π相互作用的颗粒间聚集介导的纳米颗粒组件中的SP效应，也检查了pH和拆卸过程对SP强度的影响。并根据染料纳米颗粒设计的结果对分子振动光谱纳米探针的意义进行了讨论。70972

毕业论文关键词： 金纳米颗粒；花青染料；J-聚集体；聚集生长

The assembly process of dye molecules on the surface of nanoparticles charactered by UV spectroscopy

Abstract：The understanding of the mechanistic details of molecular interactions responsible for surface plasmon resonance absorption (SP) spectroscopic characteristics of molecules in the assembly of gold nanoparticles in solutions requires the ability to probe the interparticle interactions in the solution phase.  The adsorption of cyanine dye on gold nanoparticles and the subsequent mediated assembly of the nanoparticles involve interparticle J-aggregation and hydrophobic interactions, which provided a model system for probing the interparticle interaction.  This report describes the findings of a SP study of this system, focusing on how the SP effect is operative in the nanoparticle assemblies mediated by interparticle J-aggregation involving both electrostatic and  interactions.  The effects of the pH and disassembly process on the SP intensities are examined.  The results have also been discussed in terms of their implications to the design of dye-nanoparticles as molecular vibrational spectroscopic nanoprobes.

Keyword： gold nanoparticles；cyanine dyes；J-aggregation；aggregative growth

目录

1 绪论....8

1.1 研究的目的和意义...8

1.1.1 目的9

1.1.2  意义...9

1.2 金纳米粒子的简介...9

1.2.1 金纳米粒子...9

1.2.2 金纳米粒子的特性....10

1.2.3 金纳米粒子的制备方法.10

1.2.4 染料介导的金纳米粒子的应用....11

1.3 金纳米粒子的聚集生长机制11

1.4 染料在纳米粒子表面的组装....12

1.4.1 染料的概念和分类....12

1.4.2 花青染料介导的金纳米颗粒的特性.12

1.5 金纳米粒子的紫外光谱表征13

2 实验部分....15

2.1 实验试剂与仪器15

2.2 金纳米颗粒种子的制备和生长.15

2.3 染料构建纳米粒子小聚体的操作及表征16

3 实验结果与讨论..17

3.1金纳米粒子的表征..17

3.2动力学评估....20

3.3 PH效应24 4 结论..27

致  谢..28

参考文献...29

1 绪论

金属纳米粒子已经被广泛地应用于众多跨学科领域中，究其原因主要是因为其光学、光谱学、电和磁等信号可被空前放大，而且还具有独特的表面修饰功能或生物相容性。虽然已经有很多研究工作者对金属纳米粒子的合成、表征和应用进行过广泛地研究，但是对于纳米粒子小聚体的可控合成及精确控制来说，紫外光谱法表征染料分子在纳米粒子上的组装过程仍是很有意义的话题。

纳米粒子的合成方法主要分为水相合成和有机相合成。而水相合成的纳米粒子在水溶液中容易团聚的现象一直是纳米粒子应用领域存在的问题。然而有研究表明：一些纳米粒子团聚后的小聚体（如银、金、铜等）在分子振荡光谱（如表面增强拉曼光谱等）的应用中可以作为信号大大增强的基底，当有一些拉曼活性分子吸附到经过特殊处理的金属（如银、金、铜等）表面上，它们的拉曼散射会被增强约104-106倍，而在有序团聚的纳米结构体系中增强因子的数量级甚至能达到108-1014。虽然已经有很多科研人员对纳米材料的可控合成进行了很多研究，但是如何实现纳米粒子小聚体的有序而可控的合成仍鲜有研究。