用银壳层调节单分散金纳米棒的局域表面等离子体共振光学性能
2018-06-07林丹丽查刘生
林丹丽,董 旭,查刘生*
(1.东华大学 分析测试中心,上海 201620;2.东华大学 纤维材料改性国家重点实验室,上海 201620 )
与具有宏观尺寸的贵金属不同,贵金属纳米粒子(NMNPs)因尺寸小于100 nm[1-2],表面自由电子吸收特定波长的光形成的是局域等离子体共振,表现为“局域表面等离子体共振(LSPR)”光学性能,并在外观上呈现相应的颜色。LSPR光学性能的主要指标为LSPR波长,即NMNPs产生LSPR时吸收的光波长,其长短与NMNPs的大小、形状和组成有关,另外与其周围环境的折光指数也有很大的关系,因此NMNPs是制作LSPR传感器的主要材料[3]。虽然Ag纳米粒子的LSPR活性比Au纳米粒子强,但因其易被氧化,用于LSPR传感器受到很大限制。球形Au纳米粒子因结构上的对称性,只有一个LSPR波长,且对周围环境折光指数的变化不敏感。而各向异性的Au纳米棒(AuNRs)有两个LSPR波长,其中自由电子沿直径方向共振形成的横向LSPR波长通常位于510~520 nm范围内,受周围环境折光指数的影响较小。而由自由电子沿AuNRs长度方向共振造成的纵向LSPR波长一般位于700~1 100 nm的近红外光区,对周围环境折光指数的变化很敏感,因此AuNRs 是制作LSPR传感器的理想材料[4]。然而,如果用AuNRs来构建使用方便、基于比色法的可视化LSPR传感器,需将其纵向LSPR波长调整到可见光区。目前最常用的方法是通过改变配方,合成长径比较小的AuNRs,但该方法对其纵向LSPR波长调整的幅度较小[5]。
本文通过原位还原法在单分散的AuNRs表面包覆Ag壳层,制备了不同Ag壳层厚度的单分散Au@Ag双金属核壳复合纳米棒(Au@AgNRs)。由于Au 的电负性比Ag大,Au原子和Ag原子之间的电子转移会使Au@AgNRs 表面Ag壳层的耐氧化性得到大大改善[5]。……
