银纳米颗粒的合成及其与曙红Y的相互作用

银纳米颗粒的合成及其与曙红Y的相互作用 试验与研究 银纳米颗粒的合成及其与曙红 Y 的相互作用 李远刚 , 李华静 , 马小单 , 韦 萍 ()西安科技大学 化学与化工学院 , 西安 710054 (( ) ) 摘 要 : 分别制备了以 L2半胱氨酸 L2cyst . 或以巯基乙酸 T GA 保护的银纳米颗粒 ,并用紫 ( ) 外2可见分光光度法和透射电子显微技术 T EM对两种不同状态的银纳米颗粒的结构作了 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 征 。 由其吸收光谱图显示 ,L2cy st . 和 T GA 保护的银纳米颗粒的吸收峰依次位于 384 n m 和 392 n m 波 长处 ;由 T EM 的检测结果表明 :上述 2 种形态银纳米颗粒的粒度大小依次在 10,40 nm 和 20, 30 nm范围内 。试验中发现 ,以 L2cyst . 保护的银纳米颗粒与曙红 Y 之间有明显的相互作用 ,导致 其吸收峰从 384 nm 红移至 395 nm ; 以 T GA 保护的银纳米颗粒与曙红 Y 之间未见有相互反应 。 初步探讨了其作用机理 ,认为系由于结合于银纳米颗粒表面的 L2半胱氨酸分子所带的正电荷与曙 红 Y 分子上的负电荷之间的静电作用的结果 。 关键词 : 银纳米颗粒 ; L2半胱氨酸 ; 巯基乙酸 ; 曙红 Y ; 相互作用 () 文章编号 : 100124020 20110921001204 中图分类号 : O657 . 32 文献标志码 : A Preparat ion of Silver Nanopart icles and its Interact ion with Eosin Y L I Yuan2gang , L I Hua2j ing , MA Xiao2dan , WEI Ping ( )Col le ge o f Che m . a n d Che m . En g. , X i′a n U ni ve rsi t y o f S cie nce a n d Tec hnol o g y , X i′a n 710054 , Chi na ( ) Abstract : Silver nanopa rticles were p rep a red under t he p ro tectio n of eit her L2cysteine L2cyst . o r ( ) t hio glycollic acid T GA . The st r uct ures of t he se 2 diff erent state s of silver na nop a rticle s were cha racterized by ( ) U V2V IS spect rop ho to met r y and t ra nsmi ssio n elect ro n micro scop e T EM . A s sho w n by t he U V2V IS a bso rp tio n sp ect ra , a bso rp tio n ma xima at 384 nm and 392 nm were fo und fo r t he L2cyct . 2p ro tected a nd T GA2p ro tected silver na nop articles re sp ectively. It wa s sho w n by t he re sult s of T EM st udy , t he sizes of t he L2cyst . 2p ro t ected and T GA2 p ro tected A g2na nop article s were fo und in t he ra nge s of 10 - 40 nm and 20 - 30 nm re sp ectively. It wa s fo und t hat significa nt interactio n wa s o bserved bet ween t he L2cyst . 2p ro tected A g2na nop a rticle s and eo sin Y , giving a bat hochro mic shif t of a bso rp tio n maximum f ro m 384 nm to 395 nm ; and t hat no int eractio n bet ween t he T GA2 p ro tected A g2na nop article s and eo sin Y wa s o bserved. Elect ro static actio n bet ween t he po sitively cha r ged L2cyst . molecules at t he surf ace of A g2nanopa rticle s and t he negatively cha r ged eo sin Y molecule s wa s p ropo sed a s t he chemi sm of t he interactio n. Key words : Silver nanopa rticle s ; L2cysteine ; Thio glycollic acid ; Eo sin Y ; Interactio n 纳米颗粒及其组装体所具有的独特电学 、光学 、 或组装引起的纳米尺寸效应 。银纳米颗粒由于其独 特的光学 、催化特性和相对低廉的制备成本而受到 磁学及催化性质不只来自于随着颗粒尺寸减小比表 [ 126 ] 。在过去很长一段时期内 ,人 研究者的格外关注面积急剧增大的效应 ,更重要的是因为颗粒间排列 们致力于合成不同形状的银纳米结构以满足不同应 收稿日期 : 2011201220 用领域对性质的不同要求 。最近 ,人们发现可以通 ( ) 基金项目 : 国家自然科学基金 20943001资助项目 ; 陕西省教 过控制银纳米颗粒之间的相互作用得到不同的纳米 ( ) 育厅科研 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 09J K576项目 组装结构来调控银纳米材料的性质 ,这为纳米材料 ( ) 作者简介 : 李远刚 1977 - , 男 ,甘肃永登人 , 讲师 , 博士 , 主要 结构的纳米颗粒由于表面晶面的差异必将导致其相 互作用方式不同 ,从而影响其组装结构和组装体性 质 。但是 ,精确控制合成不同形状和大小的纳米颗 粒仍然是材料合成的巨大挑战 ,球形纳米粒子的合 成和尺寸控制相对要简单得多 ,球形纳米颗粒之间 的相互作用也可以通过改变其表面保护剂来进行调 [ 10 ] 节。因此 ,通过改变球形纳米颗粒的保护剂来影 响其相互作用及组装行为 ,是调节纳米材料性能简 [ 11215 ] 单而有效的方法。本工作研究了 L2半胱氨酸 和巯基乙酸保护的银纳米颗粒与染料曙红 Y 的相 ( ) ( ) 图 1 L2半胱氨酸 a和巯基乙酸 b保护的银纳米颗粒的 互作用 ,发现巯基乙酸保护的银纳米颗粒通过曙红 紫外2可见吸收光谱 Y 的交联作用发生了明显的聚集 ,而巯基乙酸保护 Fig . 1 U V2Vi s sp ect ra of sil ver na nop a rticle s p ro t ect ed 的银纳米颗粒没有发生聚集 。 ( ) ( )by L2cyst ei ne aa nd t hio gl ycollic acid b 护的银纳米颗粒尺寸不均一 ; 巯基乙酸保护的银纳 米颗粒的最大吸收峰在 392 n m ,在 300,600 nm 范 1 试验部分 ( ) 围内没有其它吸收峰 ,峰的对称性较好 图 1 b,说 明所得银纳米颗粒尺寸均匀 。 1 . 1 仪器与试剂 2 . 1 . 2 透射电镜扫描 为了直观地研究所得银纳米 TU21901 双光束紫外2可见分光光度计 ;J EOL2 颗粒的微观形貌 , 2010 透射电子显微镜 。 试验所 ( ) 利用透射电镜 T EM扫描 ,分别观察了巯基乙酸和用试剂均为分析纯 。 L2半胱氨酸保护的银纳米颗粒 , T EM 照片见图 2 。 1 . 2 纳米银的制备 在室 温 下 , 于 97 mL 蒸 馏 水 中 , 依 次 加 入 - 1 - 1 0 . 01 mol L? 硝酸银溶液 1 mL , 0 . 01 mol ?L L2半胱氨酸或巯基乙酸 1 mL ,搅拌 20 mi n 后 ,加入 - 1 4 g L? 硼氢化钠溶液 1 mL ,溶液立刻变成黄色 , 继续搅拌 10 mi n 。反应停止后保存于冰箱中 。 以 上整个试验过程均需用黑色塑料袋包裹反应 容器 ,使反应在避光条件下进行 。所制得的银纳米 颗粒用紫外2可见分光光度法及透射电子显微技术 ( ) aL2半胱氨酸 进行表征 。 1 . 3 银纳米颗粒与曙红 Y 作用光谱研究 取 2 . 5 mL L2半胱氨酸或巯基乙酸保护的银纳 - 5 - 1 米颗粒溶液 ,向其中依次加入 6 ×10 mol L? 曙 红 μY 溶液 50 L ,利用紫外2可见分光光度法研究纳 米 银与曙红 Y 的相互作用 。 结果与讨论2 2 . 1 银纳米颗粒的表征 ( ) b巯基乙酸 2 . 1 . 1 紫外2可见吸收光谱() () 图 2 L2半胱氨酸 a和巯基乙酸 b保护的银纳米颗粒的 TEM 照片 L2半胱氨酸和巯基乙酸保护的银纳米颗粒的紫 Fig . 2 T EM pict ure s of sil ver na nop a rticle s p ro t ect ed ( ) ( )by L2cyst ei ne aa nd t hio gl ycollic acid b 外2可见吸收光谱见图 1 。 由图 1 可以看出 :L2半胱氨酸保护的银纳米颗 由图 2 结果可以看出 :L2半胱氨酸保护的银纳 粒的 最 大 吸 收 峰 在 384 nm , 为 不 完 全 对 称 峰 , 在 ( 米颗 粒 尺 寸 均 匀 性 较 差 , 其 中 小 颗 粒 的 直 径 为) 450 nm 左右出现肩峰 图 1a , 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 L2半胱氨酸保 ?1002 ? () 10 n m左右 ,大的颗粒直径约为 40 n m 图 2a; 巯基 Y 加入量增加 , 514 nm 波长处的峰逐渐增 着曙红 乙酸 的 纳 米 颗 粒 尺 寸 相 对 均 匀 , 其 直 径 为 20 ,强 ,同时 392 nm 处银纳米颗粒的吸收峰逐渐减弱 , () 30 n m 图 2 b。透射电镜扫描的结果印证了紫外2 但是位置没有发生改变 。比较两种银纳米颗粒与曙 可见分光光度法的结果 ,即巯基乙酸保护的银纳米 红 Y 相互作用的光谱发现 ,当加入曙红 Y 后 ,银纳 颗粒尺寸均匀 。因此 米颗粒的吸收峰强度均随曙红 ,从所得纳米颗粒尺寸均匀性 Y 加入量的增加而 角度讲 ,巯基乙酸是更好的银纳米颗粒稳定剂 。 减弱 ,这是由于稀释作用使银纳米颗粒含量降低所 致 ;曙红 Y 吸收峰随曙红 Y 加入量的增加而增强 , 2 . 2 银纳米颗粒与曙红 Y 的相互作用 这是由于曙红 Y 含量逐渐增大所致 。在 L2半胱氨 图 3 分别给出 L2半胱氨酸和巯基乙酸保护银 纳米颗粒中逐渐加入曙红 Y 溶液的紫外2可见吸收 酸保护的银纳米颗粒中加入曙红 Y ,银纳米颗粒的 光谱的变化情况 。 吸收发生了明显的红移 ,巯基乙酸保护的银纳米颗 粒加入曙红 Y 后吸收峰没有产生移动 。根据文献 [ 1 ]报道 ,金属纳米颗粒吸收峰发生红移意味着颗粒 尺寸增大或颗粒间距离减小 ,说明曙红 Y 与 L2半胱 氨酸保护的银纳米颗粒发生了明显的相互作用 ,导 致颗粒间距离减小 ,而结构相似的巯基乙酸保护的 银纳米颗粒与曙红 Y 没有发生明显的相互作用 。 2 . 3 L2半胱氨酸保护的银纳米颗粒与曙红 Y 作用 的机理探讨 通过紫外2可见分光光度法的研究 ( ) aL2半胱氨酸 发现 :L2半胱 氨酸和巯基乙酸保护的银纳米颗粒与曙红 Y 作用 的情况表现出很大的差异 ,曙红 Y 与 L2半胱氨酸保 护的银纳米颗粒发生了明显的相互作用 ,导致银纳 米颗粒的吸收峰发生红移 ,而与巯基乙酸保护的银 纳米颗粒没有发生这样的作用 。结合保护剂 L2半 胱氨酸和巯基乙酸的结构差异和曙红 Y 的结构特 点 ,推测如图 4 所示的机理 ,L2半胱氨酸保护的银纳 米颗粒与曙红 Y 的相互作用情况 :曙红 Y 是阴离子 ( ) b巯基乙酸 染料 ,在水溶液中电离出两个负离子 ;而银纳米颗粒 ( ) ( ) 图 3 L2半胱氨酸 a和巯基乙酸 b保护的银纳米颗粒分别 与曙红 Y 作用的紫外2可见吸收光谱 表面的 L2半胱氨酸容易形成内盐使氨基端带正电 Fig . 3 U V2Vi s spect ra of Ag2na nop a rticles p rot ect ed by 荷 ;当曙红 Y 溶液加入 L2半胱氨酸保护的银纳米颗 ( ) ( ) L2cyst ei ne aa nd t hio gl ycollic acid baf t er 粒溶液中 ,曙红 Y 分子上的负电荷与 L2半胱氨酸所 reactio n wit h eo si n Y 带正电荷发生静电作用 ,导致相邻银纳米颗粒之间 的距离减小 ,从而使得银纳米颗粒的吸收峰发生红 () 从图 3 a可以看出 :L2半胱氨酸保护的银纳米 移 。而巯基乙酸修饰的银纳米颗粒由于没有能够与 颗粒中加入曙红 Y 溶液 ,在 514 nm 波长处出现了 ππ 新的吸收峰 ,这来自曙红 Y 的2跃迁 , 峰强度随 着曙红 Y 加入量的增加而增强 ; 同时 384 nm 波长 处银纳米颗粒的吸收峰强度降低 ,而且随着曙红 Y 的量增加发生红移 , 当 加入 曙红 Y 浓度 为 1 . 25 × - 5 - 1 10 mol ?L 时 , 银 纳 米 颗 粒 的 吸 收 峰 移 至 395 nm ,与加入曙红 Y 之前比较红移了 11 nm 。图 图 4 L2半胱氨酸保护的银纳米颗粒与曙红作用的机理示意图 ( ) 3 b是向巯基乙酸保护的银纳米颗粒中逐渐加入 Fig . 4 Schematic of mecha ni sm fo r t he i nt eractio n bet ween 曙红 Y 溶液的光谱变化情况 ,试验发现加入曙红 Y L2cyst ei ne2p rot ect ed sil ver na nop a rticle s a nd eo si n Y 后在 514 nm 波长处出现曙红 Y 的特征吸收峰 ,随 ?1003 ? tide2coated silver na nop articles : synt hesi s , surf ace 曙红 Y 作用的正电荷而不能与曙红 Y 发生相互作 chemi st r y , and p H2t riggered , rever sible a ssembly into 用 ,因此 ,在加入曙红 Y 后银纳米颗粒的吸收峰位 ( ) p article a ssemblie s [ J ] . Chem Eur J , 2009 , 15 23 : 置没有发生移动 。 583125844 . 采用简单方法合成了天然氨基酸 L2半胱氨酸 [ 7 ] GRO U C H KO M , PO POV I , U V A ROV V , et al . Co2 保护的 银 纳 米 颗 粒 , 用 紫 外2可 见 分 光 光 度 法 和 ale scence of silver nanopa rticles at roo m temperat ure : T EM 对所得银纳米颗粒进行了表征 。研究了所得 unusual cr yst al st r uct ure t ransfo r matio n a nd dendrite 银纳米颗粒与染料曙红 Y 的相互作用 ,发现曙红 Y fo r matio n induced by self2a ssembly [ J ] . L a ngmuir , 与 L2半胱氨酸修饰的银纳米颗粒发生了相互作用 () 2009 ,25 4:250122503 . 使得吸收峰发生明显红移 。通过与巯基乙酸保护银 L IN Cheng2yan , YU Cheng2j u , L IN Yen2shui , et al . [ 8 ] ( ) ( ) Colo rimet ric sensing of silver ?and mercury ?i2 纳米颗粒的对比提出了染料阴离子与银纳米颗粒表 o ns ba sed o n an a ssembly of t ween 202sta bilized gold 面 L2半胱氨酸的静电相互作用的机理 。 ( ) nanopa rticle s [ J ] . A nal Chem , 2010 , 82 16 : 68302 参考文献 : 6837 . O H N , KIM J H , YOON C S. Self2a ssembly of silver [ 9 ] L IM S I , Z HON G Chua n2jia . 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Co nt rol of surf ace pla smo n localizatio n via self2a s2 夏立新 ,宫科 ,汪舰 ,等 . 用简便方法组装二维 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 银 [ 15 ] () 纳米阵列 [J ] . 化学学报 , 2007 ,65 21:248922493 . sembly of silver na nop article s alo ng silver nano wires () [J ] . J A m Chem Soc , 2008 ,130 51:17240217241 . [ 6 ] GRA F P , MA N T ION A , FO EL S KE A , et al . Pep2 《 理化检验2化学分册 》杂志欢迎广大作者网上远程投稿 为了适应当今期刊网络化 、数字化的发展趋势 , 本刊经 ( http :/ / www. 欢迎 广 大 作 者 登 录“材 料 与 测 试 网 站 ”过长期的筹划与准备 ,初步建立了远程在线投稿 、审稿系统 。 mat2test. com) 查询该系统的使用方法 ,进行网上投稿 。您在 该系统的建立 ,可以方便作者进行远程在线投稿 、查询稿件 使用过程中如 发 现 该 系 统 有 不 完 善 的 地 方 , 希 望 您 悉 心 指 的处理进度 、与编辑部进行实时沟通 ; 审稿专家可以进行在 教 ,并多 提 宝 贵 意 见 。本 刊 的 电 子 邮 箱 为 hx @ mat2te st .线审稿 。从而达到保证文章报道时效性 、缩短稿件处理周期 co m 。在此感谢大家多年来对本刊的大力支持 ,我们定会以 和节约成本的目的 。 更好的服务回报广大作者 。 《理化检验2化学分册》编辑部 ?1004 ? file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58