[发明专利]八杈金纳米粒子、制备方法、应用及其中间体

说明书

本发明公开了一种带有配体A的八杈金纳米粒子、制备方法、应用及中间体。本发明所述的八杈金纳米粒子每个枝杈的单臂长度为10nm～30nm，单臂宽度为5nm～20nm，该八杈金纳米粒子的制备方法简单温和、反应速率快、重复性高且易规模化，制备得到的带有配体A的八杈金纳米粒子吸收光谱峰窄且强度高、单分散性好、形貌可控，具有良好的光热、光声性能。

技术领域

本发明公开了一种八杈金纳米粒子、制备方法、应用及其中间体。

背景技术

在纳米尺度中，金属展现出与众不同的优异特性，使它们在广泛的研究应用领域中有杰出的表现。其中，金纳米粒子具有较好的生物惰性与表面易修饰等特点，使其在生物领域被广泛研究。正如其他纳米材料一样，金纳米粒子的尺寸及形貌是两个至关重要的参数，被用来调控粒子的性质以满足不同应用。大多数情况下，不同构型的粒子拥有不同的物理化学性质，因此形貌这一参数在调节粒子性质方面更加通用。

枝杈状金纳米粒子具有高比表面积、尖端电磁场增强、独特的表面等离子共振等性质使其在催化、表面增强拉曼散射、光热治疗、光声成像等方面都有非常广泛的应用价值。其中枝杈状金纳米粒子的产率、单分散性、枝杈空间构型、重复性等都大大影响着粒子的应用性能。

目前，已有多种构筑枝杈状金纳米粒子的合成策略。例如，Sihai Chen小组首次制备出枝杈状金纳米粒子[J.Am.Chem.Soc.2003,125,16186-16187.]，但体系中同时存在一系列不同形貌的枝杈状金纳米粒子，如一杈、两杈、三杈、平面构型的四杈粒子。该方法合成的粒子枝杈数目不可控，因此产物的单分散性、产率和重复性都较低。

文献[J.Mater.Chem.2012,22,2244-2253.]报道了利用银离子辅助一锅法合成枝杈状金纳米粒子。然而粒子的光谱图半峰宽较宽，表明粒子的单分散性较差。并且，由电镜照片中可知，粒子的枝杈数目不均一，形貌可控性差。

文献[J.Phys.Chem.C 2016,120,20563-20571.]报道了合成八杈金纳米粒子，但是该方法合成的粒子枝杈臂短，枝杈形貌不明显，降低其应用效果。同时，较宽的光谱图说明体系中粒子尺寸及结构的不均一。

综上所述，能够方便快速地合成高产率、高重复性、高均一度且形貌可控的枝杈状金纳米粒子仍然是一个十分棘手的问题，这个问题会很大程度上限制枝杈状金纳米粒子的应用。因此，探究出一种高产率、单分散性好且形貌精准可控的合成枝杈状金纳米粒子的方法仍具有十分广泛的应用前景和商业价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术制备的枝杈金纳米粒子的方法产率低、重复性低，或者制备得到的枝杈金纳米粒子尺寸不均一、形貌不可控或均一度差等缺点，从而提供了一种带有配体A的八杈金纳米粒子、制备方法、应用及其中间体。本发明通过采用特定的晶种法制备得到了八杈金纳米粒子。该制备方法简单温和、反应速率快、重复性高且易规模化，制备得到的带有配体A的八杈金纳米粒子吸收光谱峰窄且强度高、单分散性好、形貌可控，具有良好的光热、光声性能。

本发明是通过以下方法解决上述问题的。

本发明提供了一种八杈金纳米粒子，所述八杈金纳米粒子中带有配体A，所述八杈金纳米粒子每个枝杈的单臂长度为10nm～30nm，单臂宽度为5 nm～20nm；所述八杈金纳米粒子的八个枝杈的长度和宽度都相同，其生长方向为111方向，且空间对称性归属于O_h点群；

所述配体A为阳离子表面活性剂。

本发明中，所述单臂宽度是指单臂长度为一半时的位置所对应的枝杈的宽度。

本发明中，所述八杈金纳米粒子的单臂长度可为15.8nm～22.8nm(例如 16.9nm～18.4nm，再例如17.5nm～18.4nm)。