[发明专利]一种在锥形光纤表面组装贵金属纳米晶的方法

权利要求书

1.一种在锥形光纤表面组装贵金属纳米晶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将多模光纤末端的包覆层用刀片剥离，插入40 wt%左右的氢氟酸中，用甲基硅油密封,利用提拉机缓慢垂直提拉光纤，提拉光纤的速率为0到19.4 μm/min 光纤末端的氧化硅被氢氟酸腐蚀的同时，末端形成锥形结构；

(2)将制备好的光纤探针插入5-10 μL/mLAPTES的乙醇溶液或者CEOS的水溶液中，静置25-35 min，再将光纤探针插入贵金属纳米粒子悬浮液中，静置2-4小时，即可；

所述的贵金属纳米粒子悬浮液指的是PVP保护的带负电的银纳米方块的悬浮液、柠檬酸钠保护的带负电的金纳米球的悬浮液、CTAB保护的带有正电的金纳米棒的悬浮液、CTAC保护的带有正电的金@银核壳纳米棒的悬浮液中的一种；

所述的PVP保护的带负电的银纳米方块的悬浮液的制备方法为:

首先将48 mg左右的硝酸银和48 mg 左右的聚乙烯吡咯烷酮置于3 mL左右的戊二醇中，三者质量比约为1:1:60，并在室温下搅拌至完全溶解，然后将0.8-1.2mg/mL的氯化钠的乙二醇溶液与其混合均匀，使硝酸银和氯化钠的质量比在320～600:1之间，得硝酸银和PVP-k29的戊二醇溶液；

将4.5-5.5 ml戊二醇作为反应前驱液，置于规格50 ml的圆底烧瓶中，在150 ℃左右的甲基硅油中保温1小时左右，圆底烧瓶的瓶口用具有通孔的橡胶塞子盖住，维持搅拌速率在400～600 RPM，然后，将硝酸银和PVP-k29的戊二醇溶液用微量注射泵以600 μL/min左右的速率注入到140℃-150℃的5 mL左右的戊二醇溶剂中，反应2-4小时,反应结束后，维持反应液搅拌速率，直至其自然冷却至室温，用乙醇稀释并超声分散反应液，将产物用离心的方法沉降，舍去上层溶剂和反应物，循环三次，最后用1500 RPM左右的速率离心1分钟左右，将尺寸较大的副产物银纳米棒以及颗粒沉降到底部，保留上层银纳米方块的悬浮液备用，即得；

所述的柠檬酸钠保护的带负电的金纳米球的悬浮液的制备方法为：

首先配置9-11 g/L柠檬酸钠水溶液和24-26 g/L氯金酸水溶液，然后将1000 μL左右的柠檬酸钠水溶液注入90-100℃的50 mL左右的水中，并逐滴加入200 μL左右氯金酸，反应用到的圆底烧瓶置于水浴中维持温度，整个反应时间维持30分钟左右，最终获得直径约13nm的金纳米球的悬浮液，即得；

所述的CTAB保护的带有正电的金纳米棒的悬浮液制备方法为：

将0.01 M的 0.25 mL HAuCl₄和 0.01 M 的0.6 mLNaBH₄依次加入到0.1 M的9.75mLCTAB中，然后在磁力搅拌器下以转速700-900 rpm中搅拌两分钟左右，此时溶液呈棕茶色，再放入26 ℃的恒温水箱静置两小时，作为种子溶液；

接下来，将0.01 M的 0.25 mL HAuCl₄、0.01 M的 0.4 mL的AgNO₃和 1.0 M的 0.8 mLHCl， 依次加入到0.1 M的 40 mL CTAB中，此时溶液为浅黄色，摇晃均匀后，加入0.1 M的0.32 mL抗坏血酸AA，轻微摇晃30秒，溶液变成无色，然后加入0.096 mL提前配置好的种子溶液，轻微摇晃30秒，放在28 ℃的恒温水箱中静置12小时，最终形成CTAB保护的带有正电的金纳米棒的悬浮液；

所述的CTAC保护的带有正电的金@银核壳纳米棒的悬浮液的制备方法为：

1）、将0.01 M的 0.25 mL HAuCl₄和 0.01 M 的0.6 mLNaBH₄依次加入到0.1 M的9.75mLCTAB中，然后在磁力搅拌器下以转速700-900 rpm中搅拌两分钟左右，此时溶液呈棕茶色，再放入26 ℃的恒温水箱静置两小时，作为种子溶液；

接下来，将0.01 M的 0.25 mL HAuCl₄、0.01 M的 0.4 mL的AgNO₃和 1.0 M的 0.8 mLHCl，依次加入到0.1 M的 40 mL CTAB中，此时溶液为浅黄色，摇晃均匀后，加入0.1 M的0.32 mL抗坏血酸AA，轻微摇晃30秒，溶液变成无色，然后加入0.096 mL提前配置好的种子溶液，轻微摇晃30秒，放在28 ℃的恒温水箱中静置12小时，最终形成CTAB保护的带有正电的金纳米棒的悬浮液；

2）、取上述合成的CTAB保护的带有正电的金纳米棒的悬浮液30 mL左右，超声分散后离心处理、转速为14000 rpm左右、时间8-12分钟，离心结束后，去除上层溶液，然后加入和去除的上层溶液等体积的80 mM CTAC，重复上述离心过程三次，使溴离子完全取代氯离子，最后得到30 mL左右CTAC保护的金纳米棒溶液，在上述CTAC保护的金纳米棒溶液中依次加入0.01 M, 0.4-3 mL AgNO₃ 和0.1 M， 2.5 mL AA溶液，轻微摇晃30秒左右后将整个混合反应溶液在70 ℃左右的恒温水槽中静置三小时左右，得到的CTAC保护的带有正电的金@银核壳纳米棒的悬浮液。