[发明专利]一种金纳米棒‑二氧化硅核壳结构纳米材料、制备方法及用途

权利要求书

1.一种金纳米棒-二氧化硅核壳结构纳米材料，其特征在于，所述核壳结构纳米材料的核结构为具有圆二色光学活性的手性金纳米棒肩并肩组装体，壳结构为二氧化硅。

2.如权利要求1所述的金纳米棒-二氧化硅核壳结构纳米材料，其特征在于，所述壳结构二氧化硅的厚度为20～50nm，优选30～40nm；

所述手性金纳米棒肩并肩组装体中，金纳米棒的个数≥2，优选3～10；

优选地，所述金纳米棒的长径比为2～5:1，优选为3～4:1。

3.一种如权利要求1或2所述的金纳米棒-二氧化硅核壳结构纳米材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)制备手性金纳米棒肩并肩组装体；

(2)将手性金纳米棒肩并肩组装体在醇水体系中包覆二氧化硅壳层，获得手性金纳米棒组装体二氧化硅核壳结构纳米材料。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述手性金纳米棒肩并肩组装体的制备步骤为：

将金纳米棒分散在含有阳离子表面活性剂的水溶液中，之后加入带巯基的手性小分子和柠檬酸钠形成手性金纳米棒肩并肩组装体。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)水溶液中金纳米棒的浓度为0.8～1.2nmol/L，优选1nmol/L；

优选地，在1nmol/L的金纳米棒水溶液中，阳离子表面活性剂的浓度为0.4～1mmol/L，带巯基的手性小分子的浓度为1～10μmol/L，柠檬酸钠的浓度为20～50μmol/L；

优选地，在1nmol/L的金纳米棒水溶液中，表面活性剂、带巯基的手性小分子和柠檬酸钠的浓度为0.5mmol/L、10μmol/L和50μmol/L。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述金纳米棒的长径比为2～5:1，优选为3～4:1；

优选地，所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；

优选地，所述含巯基的手性小分子为半胱氨酸、还原型谷光氨肽和N-乙酰半胱氨酸中的任意1种或至少2种的混合，优选为半胱氨酸。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述手性金纳米棒肩并肩组装体包覆二氧化硅壳层的步骤为：

向步骤(1)得到的手性金纳米棒肩并肩组装体水溶液中加入醇，调节溶液pH至8～10，加入正硅酸乙酯，搅拌进行反应后，获得手性金纳米棒组装体二氧化硅核壳结构纳米材料。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述醇为甲醇、乙醇或异丙醇中的任意1种或者至少2种的混合物；

优选地，所述醇的加入量与水溶液的体积比为1:3～1:5，优选为1:4；

优选地，在1nmol/L的金纳米棒水溶液中，所述正硅酸乙酯加入后，反应溶液中正硅酸乙酯的浓度为5～9mmol/L；

优选地，所述反应的温度为20～30℃，时间为2～5h，优选3h。

9.如权利要求3～8之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将长径比为2～5:1金纳米棒分散在含有阳离子表面活性剂的水溶液中，之后加入带巯基的手性小分子和柠檬酸钠形成手性金纳米棒肩并肩组装体；其中，所述水溶液中，金纳米棒的浓度为1nmol/L，表面活性剂的浓度为500μmol/L，带巯基的手性小分子的浓度为10μmol/L，柠檬酸钠的浓度为50μmol/L；

(2)在步骤(1)得到的手性金纳米棒肩并肩组装体水溶液中加入醇，使醇/水体积比控制在1:4，调节溶液pH至9，加入正硅酸乙酯，搅拌反应后得到手性金纳米棒组装体二氧化硅核壳结构纳米材料。

10.一种如权利要求1或2所述的金纳米棒-二氧化硅核壳结构纳米材料的用途，其特征在于，所述金纳米棒-二氧化硅核壳结构纳米材料用作手性分子的增强基底，优选用于手性生物分子及氮氧自由基的痕量检测。