[发明专利]金-银核壳纳米刺及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种金‑银核壳纳米刺及其制备方法和用途。纳米刺为金纳米刺的表面包覆厚2‑10nm的银纳米壳层，其中，金纳米刺为金纳米球的表面竖有金刺，金刺为顶直径为8‑12nm、底直径为18‑22nm、高为15‑20nm的锥台状；方法为先将金纳米球水溶液、氯金酸水溶液和对苯二酚水溶液依次加入搅拌下的水中反应后，对其进行固液分离和洗涤的处理，得到金纳米刺，再将聚乙烯吡咯烷酮戊二醇溶液和金纳米刺戊二醇的分散液加入搅拌下的戊二醇中后，将硝酸银戊二醇溶液加入其中反应，接着，先对反应液进行固液分离和洗涤的处理，再将其分散于乙醇或水中，制得目的产物。它可作为SERS活性基底，使用激光拉曼光谱仪测量其上附着的有机物的含量。

技术领域

本发明涉及一种纳米刺及制备方法和用途，尤其是一种金-银核壳纳米刺及其制备方法和用途。

背景技术

贵金属纳米结构具有独特的表面等离激元这一光学特性，在成像、生物诊疗、表面等离激元光催化及表面增强拉曼散射(SERS)检测领域具有广泛的应用前景。目前，人们为了获得具有表面等离激元这一光学特性的贵金属纳米结构，作了一些有益的尝试和努力，如题为“Self-Assembly Mechanism of Spiky Magnetoplasmonic Supraparticles”，Adv.Funct.Mater.2014，24，1439-1448(“刺状磁性表面等离激元超结构的自组装机制”,《先进功能材料》期刊2014年第24卷第1439-1448页)的文章。该文中提及的刺状磁性表面等离激元超结构为尺寸分布为100-190nm的核壳结构，其中的核为刺状四氧化三铁、壳为金纳米层；其制备方法为先使用液相化学法获得粒径为20nm的四氧化三铁纳米粒子后，将该纳米粒子作为种子，以氯金酸为金源、对苯二酚为还原剂，采用液相化学法获得产物——四氧化三铁-金核壳纳米刺结构。这种产物虽可用于光电器件以及生物医药领域，却和其制备方法都存在着不足之处，首先，产物的可见近红外吸光度的吸收峰仅可调至660nm，不能既可诱导位于可见光波段的等离子体吸收峰，又可激发近红外波段的表面等离子体吸收，还能有着更强的电磁场增强SERS效应；其次，制备方法不能获得具有较宽波段的高活性SERS基底。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种具有较宽波段的高活性SERS基底的金-银核壳纳米刺。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述金-银核壳纳米刺的制备方法。

本发明要解决的又一个技术问题为提供一种上述金-银核壳纳米刺的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为，金-银核壳纳米刺包括金纳米刺，特别是：

所述金纳米刺的表面包覆有银纳米壳层；

所述金纳米刺为金纳米球的表面竖有金刺，所述金纳米球的球直径为41-111nm，所述金刺为锥台状，其锥台的顶直径为8-12nm、底直径为18-22nm、高为15-20nm；

所述银纳米壳层的厚为2-10nm。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为，上述金-银核壳纳米刺的制备方法包括使用柠檬酸钠还原法获得球直径为10-15nm的金纳米球，特别是主要步骤如下：

步骤1，先按照水、0.15-0.25g/L的金纳米球水溶液、95-105g/L的氯金酸水溶液和8-12g/L的对苯二酚水溶液的体积比为30：0.1-0.8：0.8-0.12：8-12的比例，将金纳米球水溶液、氯金酸水溶液和对苯二酚水溶液依次加入搅拌下的水中反应1-2min，得到金纳米刺水溶液，再对金纳米刺水溶液进行固液分离和洗涤的处理，得到金纳米刺；