納米粒子精選(九篇)
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第1篇：納米粒子范文
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.015
0 引言
磁性納米材料由于具有順磁效應(yīng)受到眾多科研工作者的關(guān)注，其中Fe3O4納米粒子由于其超順磁性、高表面活性等特性，成為磁性納米材料的重點研究方向[1]。
當(dāng)前Fe3O4納米粒子的研究重點[2]在于：改進或優(yōu)化Fe3O4納米粒子的常規(guī)制備方法，研究新制備方法。
本文重點對Fe3O4納米粒子的常用化學(xué)制備方法進行了總結(jié)，并對其發(fā)展方向進行了展望。
1 Fe3O4納米粒子的制備
1.1 共沉淀法
共沉淀法包括：（1）滴定水解法，即將稀堿溶液滴加到一定摩爾比的三價鐵鹽與二價鐵鹽混合溶液，使混合液的pH值逐漸升高，進而水解生成Fe3O4納米粒子；（2）Massmart水解法[3]，即通過將一定摩爾比的三價鐵鹽與二價鐵鹽混合液直接加入到強堿性水溶液，鐵鹽在強堿性水溶液中瞬間水解結(jié)晶形成Fe3O4納米粒子。
Goya[4]等通過共沉淀法制備了Fe3O4納米粒子，在制備過程中發(fā)現(xiàn)納米粒子的粒徑尺寸會影響其磁化強度；Lin[5]等則用共沉淀法合成了Fe3O4納米粒子，并在其表面包覆了高分子考察其生物特性。
通過共沉淀法制備的Fe3O4納米粒子粒徑小、顆粒均勻、分散性好且對實驗條件無太高要求，常規(guī)條件下即可進行。
1.2 微乳液法
微乳液法又稱為反相膠束法，是一種新型的制備Fe3O4納米粒子的液相化學(xué)法。該方法通過形成油包水型（WPO）或水包油（OPW）微乳液將反應(yīng)空間局限在微乳液滴的內(nèi)部。
周孫英[6]等利用油包水（WPO）型反相微乳，通過該微乳液的“微型水池”制備了納米級的Fe3O4黑色顆粒；Liu[7]等則通過將定量的FeCl3 和FeCl2 混合溶液滴加到微乳液中，在非氧化的環(huán)境下得到Fe3O4納米粒子。
通過微乳液法制備Fe3O4納米粒子可有效避免顆粒之間的進一步團聚，因而能較好地控制納米粒子的尺寸。
1.3 溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法是利用含高化學(xué)活性組分的化合物作前驅(qū)體，在液相下均勻混合后進行水解、縮合化學(xué)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的透明溶膠體系，進而通過緩慢聚合形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，最后通過對凝膠進行干燥、燒結(jié)固化制備分子乃至納米亞結(jié)構(gòu)的材料。
周潔[8]等在水溶液體系中用溶膠--凝膠的方法通過改變各反應(yīng)物的濃度制備不同尺寸大小的Fe3O4磁性顆粒；Xu[9]等則利用溶膠-凝膠法在真空退火的條件下制備Fe3O4納米粒子。
通過溶膠-凝膠法制備得到的Fe3O4 納米粒子粒徑小且粒徑分布均勻，通過對其制備工藝條件進行優(yōu)化還可以制備傳統(tǒng)方法難以制備的產(chǎn)物比如多組分分子級混合物。
1.4 水熱合成法
水熱合成法是采用水作為反應(yīng)介質(zhì)，在密閉高壓釜內(nèi)進行高溫、高壓反應(yīng)，使通常難溶或不溶的前驅(qū)體溶解，進而使其反應(yīng)結(jié)晶。水熱合成法制備Fe3O4納米粒子具有以下優(yōu)點，首先由于反應(yīng)是在封閉容器中進行，能夠產(chǎn)生高壓環(huán)境，進而避免組分的揮發(fā)，提高了產(chǎn)物的純度；其次高壓釜內(nèi)的高溫有利于納米粒子磁性能的提高；
柴多里[10]通過水熱法制備了納米四氧化三鐵并采用X射線衍射儀、透射電子顯微鏡對其進行了表征。
采用水熱法制備的可以制備出粒徑可控、晶粒發(fā)育完整、純度高的Fe3O4 納米粒子。
2 展望
除了上述常規(guī)的方法外，前驅(qū)體熱分解法、溶劑熱法、水解法、多元醇還原法、微波超聲法、微波水熱法、電化學(xué)法、有機模板法、化學(xué)氣相沉積法和生物菌輔助合成法等物理或化學(xué)方法已被科研工作者用于Fe3O4納米粒子的制備。
相信隨著制備技術(shù)的進步、實驗條件的優(yōu)化、科研工作者對Fe3O4納米粒子表面尺寸和晶體結(jié)構(gòu)等性質(zhì)的進一步了解及對各種方法制備得到的Fe3O4粒子的粒徑分布趨勢的分析比較，更高效地制備磁性Fe3O4納米粒子的方法有望得到開發(fā)。
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第2篇：納米粒子范文
磁性納米材料是納米材料的一個重要分類,除了在物理和化學(xué)方面具有納米材料的介觀特性外,還因為其具有如磁有序顆粒的小尺寸效應(yīng),宏觀量子隧道效應(yīng),特異的表觀磁性,超順磁性等特殊的磁性能力,因此導(dǎo)致它奇特的應(yīng)用。
2 磁性納米粒子在生物分離中的應(yīng)用
2.1 蛋白質(zhì)和DNA的磁分離
第3篇：納米粒子范文
【關(guān)鍵詞】金納米棒；耦合；離散偶極近似；消光光譜
【中圖分類號】 O463 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】1671-8437（2012）02-0003-03
一、引言
納米尺度的金屬粒子所具有的特殊光學(xué)及電子學(xué)性質(zhì)使得其在生物傳感器、化學(xué)傳感器、表面增強光譜技術(shù)以及光電子、納電子器件等方面有著廣闊的應(yīng)用前景[1-5]。人們已經(jīng)證明金、銀納米結(jié)構(gòu)能夠表現(xiàn)出強烈的表面等離子體共振效應(yīng)，而且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于表面增強拉曼散射襯底。由于納米結(jié)構(gòu)的等離子體共振對其形狀、尺寸、周圍介質(zhì)等因素都有很強的依賴性[6-12]，因此我們可以對特定結(jié)構(gòu)的納米材料通過改變其結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)來調(diào)節(jié)其等離子體共振峰，使得該共振峰與拉曼光譜的激發(fā)波長相同，這樣可以產(chǎn)生更強的拉曼信號。
金納米棒獨特、可調(diào)的表面等離子共振特性以及合成方法具有簡單、穩(wěn)定、高產(chǎn)等優(yōu)點，使其在材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)以及疾病診斷和治療等方面的應(yīng)用越來越廣泛。金屬納米材料的線性光學(xué)性質(zhì)受粒子的形狀、尺寸、周圍介質(zhì)的介電特性等因素的影響很大，本文則主要從理論上運用離散偶極近似方法研究尺寸對兩金納米棒耦合時的消光光譜的影響作用。這些結(jié)果為相關(guān)的實驗研究提供了有益的理論參考。
二、離散偶極近似原理
離散偶極近似原理：運用離散偶極近似計算任意形狀的納米粒子的光學(xué)性質(zhì)時，是將該粒子視為N個可極化點的立方晶格構(gòu)成的集合體，而具體哪一個立方晶格被極化并不受限制。我們可以將目標(biāo)用N個偶極子表達，對于第i個偶極子元素，若其的極化率為ɑ，它的位置在r處，則其極化強度為：
= ɑ（） （1）
（）是該偶極子所在位置的局域電場，它包括入射光電場及其（N-1）個偶極子在該處激發(fā)形成的偶極場：
（）=（）+=e-· （2）
為入射光電場的振幅，為入射波矢，大小為k=，
是一個大小為3N×3N表示偶極子作用的矩陣，其形式為：
A·=k××+r-3·（3）
把（2）、（3）式代入（1）式整理后得
A·= （4）
式中，A是矩陣A的轉(zhuǎn)置矩陣，通過解3N個復(fù)線性方程組，可以得到每個偶極子的極化強度，從而進一步計算目標(biāo)粒子的消光截面Cext
Cext=Im*inc，i· （5）
粒子表面的局部電場由入射電場和所有偶極子激發(fā)產(chǎn)生的電場組成。
我們應(yīng)用離散偶極子近似方法計算了金納米棒棒耦合的消光光譜Qext=，式中ɑeff是納米結(jié)構(gòu)的有效半徑。
三、數(shù)值結(jié)果
圖1給出了金納米棒棒耦合的結(jié)構(gòu)以及入射電場的偏振方向。金納米棒截面的直徑為d=2R，高度為h，兩棒軸線間的距離為L。在本文研究中，入射光是沿著納米棒的軸線方向傳播，其偏振方向垂直于納米棒的軸線方向。
圖1兩金納米棒耦合結(jié)構(gòu)以及入射電場的偏振方向
為了研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對金納米棒棒耦合的等離子體共振模式所造成的影響，本文在研究時每次只改變一個參數(shù)，而固定其它的參數(shù)。圖2（a）中在固定d=2R=40mm，L=50mm的情況下，將h從40mm增加到65mm，間隔為5nm，其共振消光主峰從λP=0.52319μm（h=40nm）紅移到λP=0.55362μm（h=65nm），等離子體共振峰紅移了30.43nm。圖2（b）中在固定d=2R=40mm，h=60nm的情況下，L從45nm增加到70nm，間隔為5nm，隨著兩棒間距離L的變化，消光共振峰峰位并沒有發(fā)生很明顯的變化，而消光峰強度有所增大。消光峰強度有所變化，主要是相較于一個棒的情況，兩棒間的散射作用明顯增強的結(jié)果。圖2（c）中在固定h=70nm，L=55nm的情況下，R從7nm增加到17nm（間隔2nm）即d從14nm增加到34nm（間隔4nm），消光峰峰位從λP=0.77681μm（R=7nm）藍移到λP=0.57391μm（R=17nm），等離子體共振峰總共藍移了202.9nm。圖2（d）中在固定h=70nm，兩棒外壁間距為10nm的情況下，d從14nm增加到34nm（間隔4nm），L從24nm增加到44nm，間隔為4nm，主峰從λP=0.73623μm（R=7nm）藍移到λP=0.57391μm（R=17nm），等離子體共振峰總共藍移了162.32nm。在所有的離散偶極子近似計算中，分割金納米棒的格子大小為1nm，且此尺寸是滿足離散偶極近似的收斂需求的[13]。計算中所用的金塊材料介電常數(shù)來自實驗結(jié)果[14]，并且考慮到了納米結(jié)構(gòu)尺寸對其的影響[15]。
四、結(jié)論分析
本文應(yīng)用離散偶極近似方法計算了金納米棒-棒耦合結(jié)構(gòu)的消光光譜，系統(tǒng)地研究了金納米棒-棒耦合結(jié)構(gòu)粒子的結(jié)構(gòu)參數(shù)對其等離子體光子學(xué)性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明：金納米棒-棒耦合結(jié)構(gòu)的等離子體共振峰隨縱向高的增大而發(fā)生紅移，且消光峰強度也隨之增大；金納米棒-棒耦合結(jié)構(gòu)的等離子體共振峰隨徑向直徑的增大而發(fā)生總體藍移現(xiàn)象，且消光峰強度隨之減小。等離子體共振峰的變化對徑向尺寸直徑的依賴性比縱向高要大，兩棒外壁間距離大小的改變對消光峰峰位的影響不是很大，但消光峰強度是隨外壁間距離的增大而增加，這主要是由于兩棒的散射作用影響的結(jié)果。納米粒子的量子尺寸效應(yīng)與表面效應(yīng)是引起納米粒子消光峰紅移或藍移的主要因素，而對于金納米棒-棒粒子的消光峰移動現(xiàn)象則主要是由于表面效應(yīng)而引起的，隨著半徑的增大，表面原子數(shù)與總原子數(shù)的比例隨之減小，由于表面效應(yīng)的影響，使得光譜峰發(fā)生藍移；對于縱向高來說，隨著棒的高度的增大，其表面原子數(shù)與總原子數(shù)的比例增大，所以消光峰峰位發(fā)生紅移，但是移動幅度較半徑變化造成的影響來說要小些。這些結(jié)果可以作為設(shè)計金納米棒-棒耦合結(jié)構(gòu)的參考，用來調(diào)節(jié)其等離子體共振峰，以滿足特定等離子體光子學(xué)方面的需要。
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第4篇：納米粒子范文
關(guān)鍵詞 三聚氰胺；金納米粒子；比色；牛奶；雞蛋
2011-08-02收稿；2011-10-05接受
本文系國家自然科學(xué)基金（No.20905031）、吉林大學(xué)引進優(yōu)秀人才科研基金（No.430505010206H6）資助項目
* E-mail：zhangth@jlu.省略
1 引 言
三聚氰胺（C3H3N6）是一種重要的氮雜環(huán)有機化工原料，其含氮量高達66%，常被人為添加到牛奶、奶粉以及動物飼料中以虛增蛋白質(zhì)含量。三聚氰胺不是食品添加劑，它不能在體內(nèi)代謝，過多的攝入會引起腎結(jié)石[1]。因此，嚴(yán)禁在奶制品和其它食品中使用三聚氰胺。我國政府規(guī)定， 三聚氰胺在嬰幼兒奶粉和其它食品中的最大允許殘留量分別為1.0和2.5 mg/kg。目前，檢測三聚氰胺的方法主要有高效液相色譜法[2，3]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[4，5]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[6，7]等。
金納米粒子（AuNPs）以獨特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于傳感器[8，9]。AuNPs具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性，消光系數(shù)高，易合成。以AuNPs為探針的比色傳感器被廣泛用于檢測核酸[10]、蛋白質(zhì)[11]、病毒[12]、金屬離子[13]等。本研究采用Frens方法合成了檸檬酸根保護的AuNPs。在通常情況下，AuNPs呈分散狀態(tài)，三聚氰胺能夠誘導(dǎo)AuNPs團聚，顏色由酒紅色變?yōu)樽仙蛩{灰色。據(jù)此，本研究建立了AuNPs比色法快速檢測三聚氰胺的方法。與文獻中采用氰尿酸衍生物[14]或冠醚[15]等修飾的AuNPs為比色探針的方法相比，本方法靈敏度相對較低，但不需要繁瑣的有機合成或修飾過程，避免了引入其它物質(zhì)造成的偏差。本方法與液相色譜法[2，3]、液（氣）相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[4～7]比較，靈敏度較低，但樣品前處理簡單，不需要衍生，整個檢測過程只需要30 min，成本低，有望用于實際樣品的現(xiàn)場快速檢測。
2 實驗部分
2.1 儀器與試劑
PHS-3C pH計（上海康儀儀器公司）；UV-2550紫外-可見分光光度計（日本島津公司）；TECNAI F20透射電鏡（荷蘭FEI公司）；CR20B2冷凍離心機（日本Hitachi公司）。
三聚氰胺（優(yōu)級純）；乳糖、葡萄糖、氯金酸、檸檬酸鈉等（分析純）；氨基酸、肽類（酶解蛋清蛋白，主要為氨基酸和20個以內(nèi)氨基酸的肽鏈）。牛奶樣品（原料奶）、雞蛋樣品（有機食品）購于本地超市。
2.2 實驗方法
2.2.1 金納米粒子的合成 根據(jù)文獻[16，17],合成粒徑為13和20 nm的AuNPs。將AuNPs滴于鍍有碳膜的銅網(wǎng)上，室溫晾干后，用透射電鏡（TEM）觀察其尺寸和形貌。儀器工作電壓為200 kV。
2.2.2 檢測方法的建立 在2 mL離心管內(nèi)，將450
SymbolmA@ L AuNPs溶液調(diào)至pH 7.0，并稀釋至1.45 mL，加入0.45 mL不同濃度的三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，室溫反應(yīng)10 min。以三聚氰胺的濃度為橫坐標(biāo)，以
SymbolDA@ A525（加入三聚氰胺前后，AuNPs在525 nm的吸光度的差值）為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。
2.2.3 樣品前處理 分別取4 mL純牛奶或蛋清溶液（蛋清與水以體積比為2:1）（雞蛋中99.8％三聚氰胺在蛋清中[18]），分別加入1.2或1.5 mL 10％三氯乙酸、1.5或2 mL氯仿，渦旋振蕩1 min，超聲15 min后，混合物以13000 r/min離心10 min。取上清液過濾，用1 mol/L Na2CO3調(diào)至pH 8.0，再以3000 r/min離心3 min，取上清液，待用。
3 結(jié)果與討論
3.1 AuNPs比色法檢測三聚氰胺
AuNPs溶液呈酒紅色（圖1A，插圖1），吸收光譜如圖1A中綠線，吸收峰在525 nm，特征吸收峰較尖銳，表明AuNPs的粒徑分布較均勻。采用TEM觀察AuNPs（圖1B），AuNPs呈規(guī)則的球形，并且粒徑均一（約為13 nm）， 分散較好。向AuNPs溶液中加入三聚氰胺后，溶液的顏色變成紫色（圖1A，插圖2），525 nm處的吸收強度降低，且在680 nm處出現(xiàn)新的吸收帶（圖1A，藍線）。圖1C證實了三聚氰胺能夠引起AuNPs發(fā)生聚集。采用三聚氰酸代替三聚氰胺進行控制實驗，三聚氰酸不能引起AuNPs的團聚，AuNPs的吸收光譜不變（圖1A，紅線）。三聚氰酸與三聚氰胺的結(jié)構(gòu)差異，表明，三聚氰胺誘導(dǎo)AuNPs團聚的主要因素為氨基基團。原因可能為，制備的AuNPs由帶負(fù)電荷的檸檬酸根保護，
圖1 （A） 吸收光譜圖, AuNPs（綠線）；AuNPs與三聚氰胺溶液（藍線）；AuNPs與三聚氰酸溶液（紅線）。插圖：照片; （B） AuNPs的透射電鏡圖；（C） AuNPs與三聚氰胺溶液混合體系透射電鏡圖。
Fig．1 （A） Absorption spectra of AuNPs in the presence of water （green line）, melamine （blue line） and cyanuric acid （red line）. （B） TEM image of AuNPs; （C） TEM image of AuNPs in the presence of melamine
靜電斥力與范德華引力相抵消，所以AuNPs分散均勻。三聚氰胺有3個氨基，氨基可以取代AuNPs表面的檸檬酸根，結(jié)合在AuNPs表面，降低了AuNPs之間的靜電斥力[19]，使AuNPs發(fā)生團聚；此外，覆蓋在AuNPs表面的三聚
圖2 AuNPs比色法快速檢測三聚氰胺的原理示意圖
Fig．2 Schematic illustration of rapid detection of melamine using AuNPs as colorimetric probe
氰胺通過間氫鍵作用（氨基之間，氨基與環(huán)上的氮原子）相互交聯(lián)，也可使AuNPs發(fā)生團聚[13]（圖2），從而引起AuNPs溶液顏色和吸收光譜發(fā)生變化。
3.2 實驗條件的優(yōu)化
3.2.1 AuNPs的粒徑對體系的影響 合成粒徑為13和20 nm的AuNPs，以吸收峰的差值為檢測信號，發(fā)現(xiàn)13 nm的AuNPs對三聚氰胺的響應(yīng)更加靈敏。原因可能是隨著粒徑的減小，AuNPs的表面能不斷增加[20]，AuNPs與三聚氰胺的結(jié)合能力不斷增強。
3.2.2 pH值對體系的影響
以乙酸緩沖溶液作介質(zhì)，用1 mol/L的HCl或NaOH調(diào)節(jié)AuNPs的pH值，加入4 mg/L三聚氰胺，室溫下反應(yīng)10 min，
SymbolDA@ A525與pH值的關(guān)系如圖3所示。當(dāng)pH＝7.0時，
SymbolDA@ A525最大，原因是在強酸或者強堿的條件下，三聚氰胺會逐步失去3個氨基，轉(zhuǎn)變?yōu)槿矍杷醄13]，三聚氰酸不能誘導(dǎo)AuNPs團聚。pH＝7.0時，AuNPs溶液在525 nm處吸收值最大。本研究中采用pH＝7.0的AuNPs進行實驗。
3.2.3 反應(yīng)時間對體系的影響 將450
SymbolmA@ L 1 mg/L三聚氰胺溶液與1450
SymbolmA@ L AuNPs混合，每隔2 min掃描吸收光譜，
SymbolDA@ A525與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖4所示。當(dāng)反應(yīng)時間達到10 min時，溶液顏色不再變化，
SymbolDA@ A525趨于平穩(wěn)，三聚氰胺誘導(dǎo)AuNPs團聚達到飽和。因此，選擇反應(yīng)時間為10 min。
圖3 pH值對體系
SymbolDA@ A525的影響
Fig．3 Effect of different pH values of AuNPs on
SymbolDA@ A525
SymbolDA@ A525的影響
Fig．4 Variation curve of
SymbolDA@ A525 with different reaction time
3.2.4 溫度對體系的影響 將450
SymbolmA@ L 1 mg/L三聚氰胺溶液與1450
SymbolmA@ L AuNPs混合，分別在10， 20， 30， 40， 50和60 ℃下反應(yīng)10 min。結(jié)果表明，10 ℃時溶液顏色幾乎不發(fā)生變化，反應(yīng)進行緩慢；而溫度在20～60 ℃時，溶液顏色的變化基本一致。溫度較高時，AuNPs可能發(fā)生自團聚，本實驗選擇在室溫下進行。
3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
將不同濃度的三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液加入AuNPs溶液中，按2.2.2節(jié)的方法進行實驗。隨著三聚氰胺濃度的增大，AuNPs在525 nm處的吸收強度逐漸降低，在長波方向出現(xiàn)新的吸收帶，其強度逐漸增強（圖5）。 圖5 不同濃度三聚氰胺存在時AuNPs的吸收光譜，三聚氰胺的濃度（箭頭方向）依次為0， 0.1， 0.5， 2.0， 3.0和4.0 mg/L， 插圖為三聚氰胺的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
Fig．5 Absorption spectra of AuNPs in the presence of different concentrations of melamine. The concentrations of melamine （in arrowhead direction） are 0, 0.1, 0.5, 2.0, 3.0, 4.0 mg/L, respectively. The inset is the calibration plot of
SymbolDA@ A525 versus melamine concentration.當(dāng)三聚氰胺的濃度在0.10～4.0 mg/L范圍內(nèi)時，
SymbolDA@ A525與三聚氰胺的濃度呈良好的線性關(guān)系（r＝0.99），方法的檢出限為0.01 mg/L（S/N＝3）。
3.4 干擾實驗
為了將本方法用于實際樣品的檢測，考察了食品中可能出現(xiàn)的物質(zhì)對AuNPs穩(wěn)定性的影響。實驗中三聚氰胺的濃度為4 mg/L，氨基酸和肽類濃度為1.2 g/L，其它物質(zhì)濃度均為200
SymbolmA@ mol/L。實驗結(jié)果如圖6所示，干擾物質(zhì)不能引起AuNPs團聚。同時，實驗了相同濃度的干擾物質(zhì)對三聚氰胺誘導(dǎo)AuNPs團聚的影響。結(jié)果表明，這些物質(zhì)的存在不會干擾AuNPs比色法檢測三聚氰胺。
3.5 實際樣品檢測
在牛奶和雞蛋樣品中加入不同濃度的三聚氰胺，按照2.2.3節(jié)進行樣品前處理。準(zhǔn)確吸取450
SymbolmA@ L樣品提取液，加入到1450
SymbolmA@ L AuNPs中，光譜分析結(jié)果如圖7所示。當(dāng)牛奶中三聚氰胺的濃度在2～40 mg/L范圍內(nèi)時，
SymbolDA@ A525與三聚氰胺的濃度呈良好的線性關(guān)系（r＝0.99，圖7A插圖），方法的檢出限為0.1 mg/L（S/N＝3）。當(dāng)雞蛋中三聚氰胺的濃度在5～50 mg/L范圍內(nèi)時，
SymbolDA@ A525與三聚氰胺的濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系（r＝0.99，圖7B插圖），方法的檢出限為2.5 mg/L（S/N＝3）。當(dāng)牛奶中三聚氰胺的含量高于8 mg/L，雞蛋中三聚氰胺的含量高于10 mg/L時，不需要借助儀器，通過肉眼即可觀察到顏色變化。比較圖7和圖5，在牛奶、雞蛋提取液和水中，三聚氰胺誘導(dǎo)AuNPs的吸收光譜變化略有不同。
圖6 不同物質(zhì)存在時AuNPs的吸收光譜 （A）和體系的
SymbolDA@ A525值 （B）
Fig．6 （A） Absorption spectra of AuNPs in the presence of different analytes. （B）
SymbolDA@ A525 of Au NPs solution in the presence of different analytes
1. 三聚氰胺；2. NaCl; 3. CaCl2; 4. （NH4）2SO4; 5. KNO3; 6. Vc; 7. 葡萄糖； 8. 乳糖； 9. 氨基酸及肽類。
1. Melamine; 2. NaCl; 3. CaCl2; 4. （NH4）2SO4; 5. KNO3; 6. Vitamin C; 7. Glucose; 8. Lactose; 9. Amino acid and peptides.
圖7 牛奶（A）和雞蛋（B）中加入不同濃度三聚氰胺時體系的吸收光譜。插圖為相應(yīng)的校準(zhǔn)曲線
Fig．7 Absorption spectra of Au NPs with different concentrations of melamine spiked in milk （A） and eggs （B）
牛奶中三聚氰胺的濃度依次為0， 2， 10， 20， 30和40 mg/L。雞蛋中三聚氰胺的濃度依次為0， 5， 10， 20， 30和50 mg/L（從上至下）
The insets the corresponding calibration plots of
SymbolDA@ A525 versus spiked melamine concentration. The concentrations of melamine in milk are 0， 2, 10, 20, 30, 40 mg/L. The concentrations of melamine in eggs are 0, 5, 10, 20, 30, 50 mg/L （up to down）.這可能是由于樣品提取液中存在的少量氨基酸導(dǎo)致的[21]。在牛奶和雞蛋中加入不同濃度的三聚氰胺，測其回收率，結(jié)果如表1所示，回收率分別為95.0％～105.0％和98.0%～104.0％。本方法操作簡便、分析時間短、不需要精密復(fù)雜的儀器設(shè)備、檢測成本低，適用于食品中三聚氰胺的現(xiàn)場快速檢測。
表1 標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測牛奶， 雞蛋中的三聚氰胺
Table 1 Determination of melamine in milk and egg samples spiked with different amounts of melamine by this method
樣品
Sample編號No.加入量Added（mg/L）測得量Found（mg/L）回收率Recovery（%）RSD（%，
n＝3）樣品
Sample編號No.加入量Added（mg/L）測得量Found（mg/L）回收率Recovery（%）RSD（%，
n＝3）
牛奶
Milk187.6952.6
21515.81053.133030.51024.4雞蛋1109.8982.622020.11013.233031.21044.7
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Gold Nanoparticles-based Colorimetric Sensing
of Melamine in Milk and Eggs
SUN Chun-Yan, ZHANG Min-Wei, LI Hong-Kun, Li Yan-Song, PING Hong, GUO Jia-Jia, ZHANG Tie-Hua.*
（College of Quartermaster Technology, Jilin University, Changchun 130062， China）
Abstract Melamine could rapidly induce the aggregation of gold nanoparticles （AuNPs）, thereby resulting in red-to-purple （even blue） color change. Thus, a rapid detection method for melamine in milk and eggs using AuNPs as colorimetric probe has been established. The experimental conditions was optimized in detail, ultimately, the analysis was carried out using 13 nm AuNPs in the media of pH 7, and the reaction was perfomed for 10 min at room temperature. Moreover, the effects of interfering substances in the samples were investigated. The melamine can be detected after extraction and centrifugation separation with 10％ trichloroacetic acid and chloroform. The proposed method could be used to detect melamine in milk and eggs with a detection limit of 0.1 mg/L, 2.5 mg/L （S/N＝3）, and the recovery are 95.0%－105.0%, 98.0%－104.0% respectively.
第5篇：納米粒子范文
關(guān)鍵詞 金納米粒子； 石墨烯/碳納米管復(fù)合材料； 電化學(xué)傳感器； 雙酚A
1 引 言
雙酚A（Bisphenol A， BPA）是一種重要的工業(yè)原料，被廣泛用于合成聚碳酸酯（PC）和環(huán)氧樹脂等材料。含有BPA的塑料制品曾被廣泛用于食品包裝材料和醫(yī)用材料。但BPA是一種環(huán)境激素，可干擾人體內(nèi)分泌系統(tǒng)，降低免疫功能和繁殖能力，增加癌癥發(fā)病率。一些國家已將其列為有毒有害化學(xué)物質(zhì)而禁止使用[1]。目前，檢測BPA的方法包括高效液相色譜法[2]、氣相色譜法[3]，質(zhì)譜法[4]、熒光法[5]、化學(xué)發(fā)光法[6]、酶聯(lián)免疫吸附法[7]及電化學(xué)方法[8～10]。 其中，電化學(xué)方法以靈敏度高、儀器簡單等特點受到了高度關(guān)注， 尤其是近年來各種納米材料化學(xué)修飾電極已被用于不同樣品中BPA的高靈度檢測。金納米粒子（AuNPs）因為制備方法簡單，穩(wěn)定性好，催化活性強及生物相容性好等特點在電化學(xué)傳感領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[11]，基于金納米粒子的電化學(xué)傳感器也已用于BPA的檢測[12，13]。但金屬納米粒子的電催化活性與其形貌、粒徑大小及分散性密切相關(guān)。為了提高電催化活性，各種載體如碳納米管（Carbon nano tubes，CNTs）、石墨烯（Graphene，GR）及金屬氧化物等被用來負(fù)載金屬納米粒子。尤其是石墨烯和碳納米管，具有比表面積大、導(dǎo)電性好和化學(xué)穩(wěn)定性高等特點， 被用作金納米粒子的載體以提高電化學(xué)檢測BPA的分析性能[14～17]。
近年來，為了改善石墨烯和碳納米管的分析性能，其碳基納米材料的復(fù)合物引起廣泛關(guān)注[18～20]。 Woo等[20]以水合肼為還原劑，從含有氧化石墨烯（Graphene oxide，GO）和多壁碳納米管（Multiwalled carbon nanotubes， MWCNTs）的混合溶液中一步制備了還原氧化石墨烯多壁碳納米管（rGOMWCNTs）復(fù)合材料，研究了過氧化氫在該復(fù)合物修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明，MWCNTs的引入改善了rGO的分散性，有利于得到更薄的rGO片層；另一方面，rGO彌補了MWCNT膜連續(xù)性的不足，增大了復(fù)合材料的有效面積，在二者的協(xié)同作用下，rGOMWCNTs復(fù)合材料表F出比單一組分更高的電催化活性。同時，由于rGOMWCNTs復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)上易于形成三維分級結(jié)構(gòu)，可作為一種良好的載體進一步負(fù)載金屬納米粒子，提高其電化學(xué)活性[21～25]。 Zheng等[25]制備了PtNPs/grapheneMWCNTs復(fù)合材料，用于修飾電極并進行BPA的電化學(xué)檢測。
本研究以還原氧化石墨烯多壁碳納米管復(fù)合材料（rGOMWCNTs）為載體，采用電化學(xué)方法制備金納米粒子還原氧化石墨烯多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極。利用還原氧化石墨烯改善了碳納米管膜的連續(xù)性，利用碳納米管改善了還原氧化石墨烯的分散性。以此復(fù)合材料為載體，得到了粒徑小、分散均勻的金納米粒子，提高了電極對雙酚A的電化學(xué)活性。此電極檢測雙酚A時具有檢出限低、線性范圍寬和選擇性好等特點，用于模擬水樣和超市購物小票中雙酚A含量的測定，結(jié)果令人滿意。
2 實驗部分
2.1 儀器與試劑
CHI660D電化學(xué)工作站（上海辰華儀器公司），三電極系統(tǒng)：以修飾玻碳電極（GCE）為工作電極， 鉑絲電極為輔助電極，飽和甘汞電極（SCE）為參比電極。所用電位值均是相對于飽和甘汞電極的電位。Quanta 600型掃描電子顯微鏡 （FEI，Philips公司）。TEM 3000 型掃描電子顯微鏡（Bruker公司）。
雙酚A（Bisphenol A， BPA，分析純， 特種化學(xué)試劑開發(fā)中心）；單層氧化石墨烯（GO，蘇州恒球科技有限公司）；多壁碳納米管（MWCNTs，深圳納米港有限公司）；水合肼（35%，Hydrazine hydrate，N2H2?H2O）和HAuCl4（國藥集團陜西化學(xué)試劑有限公司）。 所用試劑均為分析純， 實驗用水為二次蒸餾水。
2.2 修飾電極的制備
按文獻[20]的方法對MWCNTs進行酸化處理，再采用均相還原法制備還原氧化石墨烯多壁碳納米管（rGOMWCNTs）復(fù)合材料， 將制得的復(fù)合材料分散在水中制成0.5 mg/mL分散液，備用。采用兩步法制備rGOMWCNTs復(fù)合膜負(fù)載金納米粒子（AuNPs）修飾電極。先移取5 μL rGOMWCNTs分散液，滴涂于處理好的玻碳電極表面，自然晾干。再將上述制得的rGOMWCNTs/GCE電極置于含有5.0 × 104 mol/L HAuCl4、0.01 mol/L Na2SO4 和0.01 mol/L H2SO4的混合液中，控制電位范圍在0.5～1.5 V內(nèi)，以20 mV/s的掃速沉積2圈，得到AuNPsrGOMWCNTs/GCE修飾電極。采用相似方法制備了MWCNTs和rGO修飾玻碳電極，分別記為MWCNTs/GCE和rGO/GCE。將裸玻碳電極置于上述沉積液中制得金納米粒子修飾電極，記為AuNPs/GCE。
2.3 實驗方法
2.3.1 雙酚A標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的制備 標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取雙酚A標(biāo)準(zhǔn)品0.0571 g于小燒杯中，用甲醇溶解并定容至25 mL，配成0.01 mol/L標(biāo)準(zhǔn)儲備液，置于4 ℃保存。根據(jù)需要，臨用前稀釋成一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。水樣的制備及測定：將原始延河水過濾，準(zhǔn)確移取1.00 mL水樣于10 mL比色管中，以PBS溶液定容。再向此水樣中加入不同濃度的BPA標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定回收率。
超市購物小票樣品溶液的制備及測定：取適量某超市購物小票剪碎，混勻后準(zhǔn)確稱取2.000 g于50 mL圓底燒瓶中， 加入20.00 mL甲醇，超聲提取48 h， 過濾，準(zhǔn)確移取濾液10.00 mL于100 mL容量瓶中，以甲醇定容。移取稀釋液1.00 mL于50 mL容量瓶中，以水定容，制成分析測試溶液。準(zhǔn)確移取該分析測試溶液1.00 mL于10 mL比色管中，加入適量PBS，定容，將此溶液轉(zhuǎn)入電解池內(nèi)，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測定并計算加標(biāo)回收率。
2.3.2 修飾電極的表征及電化學(xué)測試 采用掃描電鏡實驗（SEM）和EDS對制備好的修飾電極進行表征。電化學(xué)阻抗實驗（EIS）：將不同電極浸入含有5.0 × 103 mol/L K3Fe（CN）6K4Fe（CN）6 （1∶1， V/V）的0.10 mol/L KCl溶液中，在0.1～100 kHz頻率范圍內(nèi)，以10 mV交流振幅記錄Nyquist圖。微分脈沖伏安法（DPV）：將活化好的修飾電極浸入含有不同濃度BPA的支持電解質(zhì)溶液中，記錄0.1～0.8 V電位范圍內(nèi)的DPV圖， 測量峰電流，電極每次測試完后置于空白溶液中，于研究電位范圍內(nèi)采用循環(huán)伏安法活化至穩(wěn)定后，再進行下一次測試。
3 結(jié)果與討論
3.1 修飾電極的制備及表征
圖1分別為MWCNTs/GCE（A）、rGOMWCNTs/GCE（B）和AuNPsrGOMWCNTs/GCE（C）的 SEM照片。由圖1可見，碳納米管進行預(yù)處理后分散性得到了改善，且相互纏繞形成了許多微小的孔洞（圖1A）。在rGOMWCNTs 復(fù)合材料中，MWCNTsrGO片層之間，起到了類似骨架的作用，得到了薄的rGO片櫻rGO覆蓋在MWCNTs表面，提高了MWCNTs膜的連續(xù)性（圖1B）。當(dāng)向其表面沉積金納米粒子后，電極表面均勻分布著平均粒徑約40 nm的金納米粒子，且金納米粒子不僅生長在MWCNTs表面，在碳納米管之間的rGO片層上也均勻分布著金納米粒子。圖2是rGOMWCNTs/GCE（曲線a）和AuNPsrGOMWCNTs/GCE（曲線b）表面的EDS能譜圖， AuNPsrGOMWCNTs/GCE在2.127 keV處有金的特征能譜峰，說明采用電化學(xué)方法已將金沉積于電極表面。圖3是不同電極的電化學(xué)阻抗圖（EIS），裸電極的界面電子傳遞阻抗（Rct，阻抗譜高頻部分半圓直徑，曲線a）較大。當(dāng)電極表面分別修飾rGO（曲線b）和MWCNTs（曲線c）后，Rct均減小，表明rGO和MWCNTs加快了界面電荷傳遞速率，但rGO/GCE的Rct比MWCNTs/GCE大，這是由于化學(xué)還原法制備的rGO團聚嚴(yán)重，分散性不及MWCNTs所致。而rGOMWCNTs/GCE（曲線e）的Rct比rGO/GCE和MWCNTs/GCE的都小，說明rGOMWCNTs復(fù)合材料的導(dǎo)電性比單獨的rGO和MWCNTs都好，這是由于復(fù)合材料中MWCNTs改善了rGO的分散性、rGO增強了MWCNTs的連續(xù)性，在二者的協(xié)同作用下，rGOMWCNTs復(fù)合材料具有更好的分散性和大的比表面積。當(dāng)繼續(xù)向rGOMWCNTs電極表面沉積AuNPs后，電極的Rct明顯減?。ㄇ€f），這是由于AuNPs具有良好的導(dǎo)電性，能進一步加快界面電荷傳遞速率。同時，AuNPsrGOMWCNTs/GCE比AuNPs/GCE（曲線e）的Rct小，表明以rGOMWCNTs復(fù)合材料為載體更有利于得到粒徑小、分散均勻的金納米粒子。以上結(jié)果說明，采用本方法成功制備了AuNPsrGOMWCNTs/GCE修飾電極。
第6篇：納米粒子范文
【關(guān)鍵詞】 銀納米粒子; 表面等離子共振; 亞甲基藍; 表面增強拉曼散射
1 引 言
金屬復(fù)合納米粒子與其單組分金屬納米粒子相比， 具有獨特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)和催化特性[1～3]。表面等離子體共振特性是金屬納米結(jié)構(gòu)最重要的光學(xué)性質(zhì)之一。金屬納米結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振吸收與其形狀、尺寸和金屬本身的介電常數(shù)有關(guān)，還與周圍介質(zhì)的折射率等有關(guān)。通過調(diào)整金屬納米結(jié)構(gòu)的幾何形狀、尺寸等參數(shù)，可以控制其表面等離子體共振波長等重要光學(xué)特性。目前，已經(jīng)制備出了許多不同形狀的金屬納米材料，如納米棒、納米線、納米殼等[4～7]。其中以電解質(zhì)為核、金屬為殼的核殼結(jié)構(gòu)納米材料備受關(guān)注。通過剪裁核殼的相對比例，其表面等離子體共振峰可在紫外、可見、近紅外甚至紅外范圍內(nèi)調(diào)諧。帽狀納米粒子是一種對稱性降低的核殼復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，由于自身的結(jié)構(gòu)特點，對光的響應(yīng)更敏感。研究發(fā)現(xiàn)，對稱性降低的核殼金屬納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)響應(yīng)對入射光角度具有明顯的依賴性，相對于對稱的核殼金屬納米結(jié)構(gòu)，其局域電磁場強度明顯增強[8]。
貴金屬、堿金屬以及部分過渡金屬被發(fā)現(xiàn)具有良好的表面增強拉曼活性，其中以銀的增強能力最強。普遍認(rèn)為表面增強拉曼散射(SERS)效應(yīng)主要來自于兩種增強機制的共同作用：一是電磁場增強，源于局域電磁場的極大增強，這是由金屬納米粒子的表面等離子體共振引起的;二是化學(xué)增強，源于基底與吸附物之間的類共振拉曼相互作用。但對于貴金屬納米而言，電磁場的作用對其表面增強拉曼活性的貢獻是最主要的。金屬納米結(jié)構(gòu)的制備方法、以及所制備基底的表面粗糙度也會對其表面增強拉曼活性產(chǎn)生極大影響。目前，制備SERS活性基底的方法主要有化學(xué)還原、電化學(xué)還原、化學(xué)腐蝕、真空熱蒸發(fā)、磁控濺射以及電子束平版印刷術(shù)等[9～11]。本研究以自組裝的密排單層陣列二氧化硅納米粒子為模板，通過濕化學(xué)還原法在二氧化硅模板表面沉積金屬銀，制備了帽狀SiO2/Ag復(fù)合納米結(jié)構(gòu)。用TEM， SEM， XRD， UV/Vis對該復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的表面形貌、結(jié)構(gòu)及表面等離子體共振特性進行了表征。選擇亞甲基藍作為探針分子，考察了所制備的帽狀納米結(jié)構(gòu)的表面增強拉曼散射(SERS)活性。
2 實驗部分
2.1 儀器與試劑
采用TECNAI10型透射電鏡(美國PHILIPS公司)觀測SiO2納米球的形貌;采用XL30ESEM型掃描電鏡(美國PHILIPS公司)觀測SiO2納米粒子自組裝膜和SiO2/Ag復(fù)合納米粒子的表面形貌，加速電壓為20 kV;通過MSAL XD2型X射線衍射儀分析銀納米帽的結(jié)構(gòu)，輻射源為銅靶，工作電壓36 kV，電流20 mA。用UV2550型紫外可見分光光度計(日本島津公司)測銀殼層的吸收光譜。拉曼光譜測試用顯微拉曼光譜儀，激光器的激發(fā)波長為785 nm，激光照射斑點大小為2 μm， 到達樣品表面的激光功率為2 mW。取15 μL 1×10-5 mol/L的亞甲基藍酒精溶液分散于樣品表面， 待溶劑揮發(fā)后立即進行測試。
正硅酸乙酯(TEOS，分析純，汕頭市光華化學(xué)廠);無水乙醇(EtOH，分析純，天津市化學(xué)試劑一廠);3胺丙基三甲氧基硅烷(APTES， ≥ 97%，分析純，進口分裝);25% NH3·H2O、 NaBH4(廣州化學(xué)試劑廠);AgNO3(分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司);檸檬酸三鈉(Na3C6H5O7·2H2O，分析純，廣東光華化學(xué)廠);實驗用水為自制高純水，其電阻率大于18.2 MΩ·cm。
2.2 實驗方法
SiO2納米粒子的制備參考Stber法[12]：先將30 mL無水乙醇、5 mL水和5 mL 25% NH3·H2O置于錐形瓶中，經(jīng)磁力攪拌使之混合均勻，然后逐滴加入2 mL正硅酸乙酯，數(shù)分鐘后溶液呈現(xiàn)乳白色，表明SiO2納米粒子開始生成。持續(xù)攪拌11 h后加入60 μL APTES， 對SiO2納米粒子進行表面改性。靜置12 h后， 將混合液離心洗滌4～5次以除去剩余反應(yīng)物。TEM照片顯示其平均粒徑約為350 nm。
SiO2納米粒子自組裝單層膜的制備[13]：將2 cm×2 cm普通載玻片徹底清洗干凈。2～3滴一定濃度SiO2溶膠滴于潔凈的普通玻片上輕輕搖動使其鋪展開后，將玻片沿水面以45°緩慢浸入盛滿高純水的燒杯中，待水面上形成單層SiO2薄膜，利用向上提拉法將單層膜轉(zhuǎn)移到普通玻片上，最后將其放入恒溫干燥箱于60 ℃干燥1 h以提高其表面附著力。整個過程應(yīng)盡量保持水面平靜。
帽狀結(jié)構(gòu)SiO2/Ag復(fù)合納米粒子薄膜的制備：采用濕化學(xué)還原法在SiO2納米粒子表面沉積銀膜。將附有SiO2自組裝單層膜的玻片浸沒于6×10-4 mol/L AgNO3溶液中，加入9 mg NaBH4固體作為還原劑，還原出來的銀則被吸附到表面改性后的SiO2納米粒子表面上并作為晶種和反應(yīng)的成核點，浸泡30 min后取出，并用超純水輕輕沖洗其表面，再浸沒于8×10-3 mol/L AgNO3溶液中，將其加熱至80 ℃后再加入適量0.34 mol/L檸檬酸鈉溶液。幾分鐘后，樣品的顏色逐漸發(fā)生變化，從黃色至深藍，表明銀納米帽已開始形成。通過改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間及銀鹽的濃度可以調(diào)節(jié)帽層的厚度。
3 結(jié)果與討論
3.1 形貌分析
圖1 SiO2納米粒子的透射電鏡照片，平均粒徑約為350 nm
Fig.1 TEM image of SiO2 nanoparticles with average diameter of 350 nm圖1是用Stber 法[10]制備的SiO2納米粒子經(jīng)APTES表面改性后的透射電鏡照片。SiO2納米粒子呈球形狀，表面光滑平整，單分散性良好，平均粒徑約為350 nm，粒徑分布范圍窄，不均勻度小于5%。
圖2a是玻片上粒徑約為350 nm的SiO2納米粒子自組裝膜的掃描電鏡照片。由圖2可見，SiO2納米粒子自組裝膜基本呈密排單層排列，但局部不均勻，這主要是由于所制備的SiO2納米粒子的粒徑存在著一定的分布范圍。從圖2b可見，在SiO2自組裝單層膜上沉積金屬銀后，空白區(qū)域減少，粒子排列得更為緊湊。從圖2c可見，在SiO2小球上形成不完全包裹的銀納米帽后其表面變得粗糙，并且可以清楚地看出其表面納米級谷粒狀結(jié)構(gòu)。粗糙程度與反應(yīng)的時間、溫度及銀鹽濃度有關(guān)[14]。
3.2 結(jié)構(gòu)分析
圖3為SiO2/Ag復(fù)合納米粒子的XRD圖，樣品具有較強的衍射峰，且衍射峰形狀尖銳。2θ為38.8°， 45°， 65°， 77.8°處的衍射峰分別歸屬于銀(111)， (200)， (220)， (311)晶面的特征衍射，表明SiO2/Ag復(fù)合納米粒子中銀以晶態(tài)形式存在。其中25°處較寬的衍射峰應(yīng)歸屬于SiO2球的非晶特征峰。 圖3 帽狀SiO2/Ag復(fù)合納米粒子的XRD圖
Fig.3 XRD pattern SiO2/Ag composite nanoparticles
3.3 帽狀結(jié)構(gòu)SiO2/Ag復(fù)合納米粒子的吸收光譜
圖4是不同的SiO2內(nèi)核粒徑的帽狀結(jié)構(gòu)SiO2/Ag復(fù)合納米粒子的紫外可見吸收光譜圖。SiO2內(nèi)核粒徑為350 nm的銀納米帽的表面等離子共振吸收出現(xiàn)2個共振峰，分別位于382和689 nm處;SiO2內(nèi)核粒徑為450 nm的銀納米帽的2個表面等離子共振吸收峰分別位于382和725 nm處。其中382 nm處的吸收峰是由橫向等離子共振吸收引起的，而689和725 nm附近較寬的吸收峰則是由縱向等離子共振吸收引起的[15]。由圖4可見，在還原時間相同即殼層厚度一定的條件下，隨著SiO2內(nèi)核粒徑的增大，復(fù)合納米粒子的表面等離子共振吸收峰發(fā)生紅移，吸收帶變寬。核殼粒徑不均勻分布、較大粒子的電磁延遲效應(yīng)以及電子界面散射等物理機制是吸收帶增寬的主要原因[16]。785 nm是拉曼光譜的激發(fā)光源波長。 圖4 不同SiO2核粒徑的銀納米帽的紫外可見吸收光譜圖
3.4 SERS分析
將亞甲基藍(MB)配制成1×10-5 mol/L的乙醇溶液。其特征峰分別位于656， 610和293 nm(圖略)，遠離激發(fā)光源波長785 nm，表明共振拉曼貢獻很小。
圖5a和5b分別是亞甲基藍的乙醇溶液和固體粉末的正常拉曼光譜。圖5a表明，MB的特征振動峰因其極低的分子濃度被溶劑強的拉曼散射掩蓋而幾乎觀察不到，圖譜中882， 1052和1096 cm-1處的拉曼峰是由乙醇引起的[17]。
圖5c和5d是亞甲基藍分子吸附在SiO2核粒徑分別為350和450 nm的銀納米帽基底上的表面增強拉曼光譜。MB的特征峰1618和449 cm-1在譜帶c和d中表現(xiàn)非常明顯，表明亞甲基藍分子在基底上吸附良好。譜帶d中241 cm-1處的峰在譜帶a和b中都得不到體現(xiàn)，它歸屬于亞甲基藍與銀納米帽之間的AgN伸縮振動峰。表1列出了圖5中觀察到的亞甲基藍的主要特征峰的拉曼位移、相對強度及其歸屬，與文獻[18～22]的結(jié)果相比較，有些峰尚無明確的歸屬，例如1911， 1318， 930和743 cm-1。
與MB的正常拉曼光譜NRS(譜帶b)中的特征振動頻率相比，表面增強拉曼光譜SERS (譜帶c和d)中部分振動峰發(fā)生位移，例如：譜帶b中亞甲基藍的CC伸縮振動峰由1535 cm-1移至1510 cm-1;譜帶b中位于1184 cm-1處CN的伸縮振動峰移至1210 cm-1;亞甲基藍的骨架變形振動峰由501和449 cm-1分別移至513和460 cm-1;值得注意的是，位于1440 cm-1處亞甲基藍的CN振動峰在譜帶d中未能觀察到，而是與臨近的峰1404 cm-1合并成一個較寬的峰;譜帶b中945 cm-1處的峰在譜帶c中分裂為2個峰并移至930和902 cm-1;圖5中一些峰的移動、分裂及合成是由探針分子與金屬納米粒子基底之間的化學(xué)作用引起的[21～24]。
圖5e和5f是亞甲基藍分子吸附在SiO2核粒徑為350 nm的銀納米帽基底上2個不同區(qū)域的表面增強拉曼光譜。對這2個不同區(qū)域進行測試得到的e和f兩譜線有相似的譜形，且所有振動峰的強度、位置和形狀幾乎相同。這說明制備SiO2/Ag帽狀復(fù)合納米粒子基底表面結(jié)構(gòu)較均勻，具有良好的可重復(fù)性。另外，將樣品在室溫下放置一段時間后在相同的測試條件下再次進行拉曼測試，發(fā)現(xiàn)所得SERS光譜基本不變，該基底具有較好的穩(wěn)定性。
圖5 MB的拉曼光譜圖
Fig.5 Raman spectra of methylene blue(MB)
a，b: 亞甲基藍的乙醇溶液和固體粉末的正常拉曼光譜(Normal Raman spectra of MB in ethanol solution and solid powders); c，d: 亞甲基藍分別吸附在350和450 nm銀納米帽基底的表面增強拉曼光譜(Surface enhanced Raman scattering (SERS) spectra for MB adsorbed on silver nanocaps with the SiO2 core diameter of 350 and 450 nm); e，f: 亞甲基藍吸附在350 nm銀納米帽基底的不同區(qū)域的表面增強拉曼光譜(SERS spectra for MB adsorbed on silver nanocaps which are holded for a period of time with the SiO2 core diameter of 350 nm)。表1 亞甲基藍的拉曼位移、相對強度及其振動歸屬
拉曼增強因子的計算公式定義為：G=Ienh·Nsol/(Iref·Nads)(1)經(jīng)過一系列估算步驟[24，25]得到簡式如下：G=5.0×103×Ienh/Iref (2)其中， Ienh和Iref是亞甲基藍分子吸附和未吸附在拉曼活性基底上某個特征振動峰的強度面積。選取MB的特征吸收峰1616 cm-1處的振動峰計算拉曼增強因子。經(jīng)計算，SiO2粒徑為350和450 nm的SiO2/Ag帽狀復(fù)合納米粒子基底在1616 cm-1處的拉曼增強因子分別為3.6×109和3.9×109。后者的拉曼增強因子略高于前者，這可能與SiO2/Ag復(fù)合納米粒子的表面等離子共振峰位置有關(guān)。SiO2粒徑為350 nm的SiO2/Ag帽狀復(fù)合納米粒子的表面等離子共振吸收峰位于689 nm附近，SiO2粒徑為450 nm的SiO2/Ag帽狀復(fù)合納米粒子的表面等離子共振吸收峰位于725 nm附近。一些研究表明，表面等離子共振吸收峰越靠近激發(fā)光源波長其拉曼增強因子越大[25]。4 結(jié) 論
以SiO2納米微球為模板， 采用無電鍍化學(xué)還原法制備了SiO2/Ag帽狀復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，并對其形貌、結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì)及SERS活性進行了表征和研究。所制備的復(fù)合納米粒子表面粗糙，在高分辨掃描電鏡下可清楚地觀察到其表面存在無數(shù)納米級谷粒狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)核粒徑為350 nm的SiO2/Ag帽狀復(fù)合納米粒子的表面等離子共振吸收出現(xiàn)兩個峰，分別位于382和689 nm附近。SERS測試結(jié)果表明采用的濕化學(xué)還原方法所制備的帽狀銀納米基底穩(wěn)定性能良好，增強因子可能與帽狀銀納米基底的表面等離子共振吸收光譜有關(guān)，表面等離子共振吸收峰越靠近激發(fā)光源波長其拉曼增強因子越大。
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第7篇：納米粒子范文
關(guān)鍵詞:離子液體;無機材料;納米材料
一、引言
隨著人們環(huán)境保護意識的不斷提高，從上世紀(jì)90年代起，綠色化學(xué)日益成為化學(xué) 科學(xué) 發(fā)展 的前沿分支，它要求從根本上消除化學(xué)化工過程對環(huán)境的污染。其中，室溫離子液體（room temperature ionic liquids, rtils)作為一種新興綠色溶劑，在化學(xué)和 工業(yè) 等許多領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注[1,2]。
室溫離子液體，是指室溫或接近室溫時呈液態(tài)的離子化合物，一般由體積相對較大的有機陽離子(如烷基咪唑鹽、烷基吡啶鹽、烷基季銨鹽、烷基季鹽、雜環(huán)芳香化合物及天然產(chǎn)物的衍生物等)和相對較小的無機或有機陰離子( 如[ pf6 ]-、[bf4 ]- 、[sbf6 ]- 、no3- 、[alcl4 ] -、[cf3so3 ]- 、[ch3co2 ]-、[cf3co2 ]- 等)構(gòu)成。它的熔點很低, 可以到-96℃：具有很寬的液態(tài)溫度范圍，甚至超過400℃仍然保持液態(tài)。其蒸氣壓幾乎可以忽略，不揮發(fā)，污染少，對環(huán)境友好，回收方便，在替代傳統(tǒng)的有機溶劑方面潛力巨大。它的電化學(xué)窗口寬(>5v)，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和熱力學(xué)穩(wěn)定性好，并且具有高的熱容和熱能儲存密度。其酸度、極性及雙親性可控，能與不同的化合物混溶。這些獨特的物理化學(xué)性質(zhì)及功能使rtils成為一類備受關(guān)注的新型介質(zhì)和材料。
早在1914年，sudgen等就報道了有機鹽硝酸乙基銨(ean)在室溫下為液態(tài)。1948年，乙基吡啶溴化物-三氯化鋁(c-pybr2-alcl3 ) 標(biāo)志著alcl3 型離子液體的誕生。1982年，隨著1-乙基-3-甲基咪唑氯化物-三氯化鋁([emim]cl-alcl3 )的發(fā)現(xiàn)，對rtils的研究逐漸增多起來,包括電化學(xué)、催化、有機合成和化學(xué)分離萃取等。1992年，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([emim][bf4])這種非alcl3 型離子液體出現(xiàn)后，研究迅猛發(fā)展。近年來rtils已被成功地引入到清潔能源、生命科學(xué)、功能材料制備以及一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，成為 自然 科學(xué)和技術(shù)研究領(lǐng)域中的熱點之一。國際國內(nèi)也出現(xiàn)了不少介紹rtils及其應(yīng)用的綜述性文章[3-13]，國內(nèi)的科研人員已開展了rtils在催化[6,10]、納米材料制備[14,15]和電化學(xué)[16]等方面的應(yīng)用研究工作。
相對室溫離子液體在有機方面的廣泛應(yīng)用,用室溫離子液體制備無機納米材料的報道則相對較少。納米材料具有特殊的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)以及生物學(xué)特征,而納米材料的特殊性能是由于其特殊結(jié)構(gòu)所決定的。制備不同結(jié)構(gòu)的納米材料,并探究其潛在的應(yīng)用價值,已成為近年來的研究熱點。由于傳統(tǒng)制備納米材料的方法中多用到各種有機溶劑或模板,對反應(yīng)條件的要求也相當(dāng)苛刻,找到一種簡便、有效、綠色的合成方法成為人們追求的目標(biāo),而室溫離子液體正好滿足以上要求，本文就室溫離子液體在無機納米材料制備方面的應(yīng)用進行綜述。
二、金屬的納米粒子
一般情況下金屬的納米粒子都可以通過常規(guī)的化學(xué)還原方法在離子液體中制得，而且這樣制得的納米粒子通常呈球形。張晟卯等[17]報道了一種在室溫離子液體介質(zhì)中室溫常壓還原agno3得到銀納米微粒的方法。實驗在室溫離子液體[bmim]bf4中進行，制備的ag納米微粒具有立方相結(jié)構(gòu)，粒徑約為20nm，作者認(rèn)為實驗中離子液體不僅作為溶劑而且作為修飾劑阻止了銀納米微粒的團聚。還有，納米鈀粒子室溫常壓下典型的制備方法[18]是將pd(ch3co2)2 和phen(鄰二氮雜菲)?h2o溶解在[bmim]pf6離子液體中，通入氫氣，化學(xué)還原二價鈀離子。此法得到的納米鈀粒子可以直接用來作催化加氫的催化劑，并且具有良好的催化活性和高選擇性，能夠重復(fù)利用。也有報道以haucl4 或na2pt(oh)6為前驅(qū)物在硫醇離子液體中化學(xué)還原制備金和鉑納米粒子[19,20]，結(jié)果表明離子液體在金和鉑納米粒子的形成過程中起著介質(zhì)作用，而且金和鉑納米粒子的粒徑非常小，一般在5nm 以下，粒徑的大小和均勻程度取決于離子液體中硫醇基團的數(shù)量和位置。另外，在離子液體中于室溫常壓條件下利用化學(xué)還原還可以制得銠納米粒子和銥納米粒子[21]等。
利用熱分解的方法也是制備納米粒子的有效途徑。如常壓下在[bmim]pf6 離子液體中加熱分解有機鉑的化合物就可以制得鉑納米粒子[22]，其粒徑大小一般在2～3nm，且此法得到的鉑納米粒子有著良好的催化能力，催化效果要強于普通的pto2，而且可以重復(fù)利用。
li等[15]應(yīng)用微波輔助離子液體法提出了一種制備大尺寸金納米片的新方法，在沒有使用任何模板劑的情況下，將haucl4?3h20與[bmim]bf4混合，在2．45ghz、126w微波輻射10min，成功合成尺寸大于30μm、厚度約為50nm的單晶金納米片。如果改用離子液體[bmim]pf6，利用微波加熱同樣可以生成大尺度的金納米片，然而，在相同實驗條件下，微波加熱haucl4?3h2o的乙二醇溶液只能得到金的納米顆粒，沒有金納米片生成。由此推斷，大尺度金納米片的形成與咪唑基離子液體通過氧鍵形成的二維多聚結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。因此，在微波輻射下離子液體不僅作為微波吸收介質(zhì)快速到達反應(yīng)溫度，而且起到了模板作用，誘導(dǎo)金納米片形成片狀結(jié)構(gòu)。此外，ren等[23]報道了在含羥基的離子液體[c3ohmim]bf4中，在不加入任何助劑的情況下合成了八面體形的金納米結(jié)構(gòu)。
此外，還可以在離子液體中一步直接合成納米粒子，例如copt合金納米線[24]就是由醋酸鉑、醋酸鈷和十六烷基三甲基溴化銨(ctab)在[bmim][(cf3so3)n]([bmim][tf2n])離子液體中直接生成的。
三、金屬納米氧化物
將室溫離子液體與微波反應(yīng)條件結(jié)合，可以制備出具有特殊形貌的金屬氧化物，如不同形貌的zno、cuo、co2o3、sno2、tio2等。在反應(yīng)過程中，通過對反應(yīng)條件和離子液體陽離子和陰離子結(jié)構(gòu)的調(diào)控，可能導(dǎo)致反應(yīng)體系不同的微波吸收速率，從而引起氧化物形貌的變化。zhu等[25]在室溫離子液體[bmim]bf4中微波加熱合成出花狀和針狀zno結(jié)構(gòu)；曹潔明等[26-28]則報道了在離子液體[c20hmim]c1中合成出由平均厚度為50 nm，長度為幾百納米的納米片從中心放射成長而成的花狀zno聚集體，研究表明，離子液體陽離子和陰離子的不同，導(dǎo)致了對微波吸熱速率的不同，從而引起了zno的形貌變化，另外，通過延長加熱時間，發(fā)現(xiàn)片狀的聚集體有向棒狀聚集體發(fā)展的趨勢。
利用微波輔助離子液體法也得到了不同形貌的cuo微／納米結(jié)構(gòu)，如cuo納米片、納米晶須[29]、納米葉[30]、納米花和納米棒[31-32]等。在反應(yīng)過程中，離子液體除作為優(yōu)異的微波吸收劑而大大縮短反應(yīng)時間外，還起到了表面活性劑或包覆劑的作用，在晶體形貌形成過程中,通過在特定晶面的選擇吸附，對晶體形貌的形成產(chǎn)生了一定的指導(dǎo)作用，而且離子液體在晶體表面的包覆也阻止了晶粒的進一步長大，從而得到cuo的納米晶體。
kimizuka 等[33]將室溫離子液體[bmim][pf6]加入到ti(obu)4的甲苯溶液中,通過界面溶膠-凝膠法得到直徑為3-20μm ，壁厚為1μm的銳鈦礦tio2中空微球，并采用不同羧酸和金屬納米粒子對tio2中空微球內(nèi)、外表面進行改性，使其具有特殊的功能，可用于光催化等領(lǐng)域。tio2凝膠微球是用一步法合成的，沒有使用表面活性劑，且可以穩(wěn)定地懸浮在溶液中而不發(fā)生團聚。他們認(rèn)為，室溫離子液體為界面溶膠-凝膠反應(yīng)合成無機中空微球提供了一種簡單有效的途徑,微球的尺寸可以通過物理條件(如攪拌速率、溫度等)控制,在合成中室溫離子液體不僅是一種溶劑同時也是合成無機中空微球的穩(wěn)定劑,得到的tio2 微球在煅燒后構(gòu)仍保持穩(wěn)定。這種方法可以廣泛地用于制備其它的活性金屬的氧化物,如zr、hf、nb 的氧化物中空微球。
四、納米介孔材料
離子液體一般含有咪唑環(huán)、吡啶環(huán)頭基和一個相對較長的烷基鏈，這種結(jié)構(gòu)決定了它具有一定的雙親性，可以作為模板來合成介孔材料[35-40]。
b.smarsly等[34]以室溫離子液體[c16mim][c1]作為模板，通過改變室溫離子液體／二氧化硅重量比，得到了不同壁厚的介孔二氧化硅塊狀材料。研究表明：體系中模板(即離子液體)體積分?jǐn)?shù)的改變僅僅導(dǎo)致二氧化硅壁厚度的改變，而介孔的尺寸不會改變。同期，tewyn等[35]采用改變離子液體的種類而非含量，即分別以[c14 mim][br]、[c16 mim][br]、[c18mim][br]、[c20mim][c1]等不同的離子液體作為模板，合成了具有球狀、橢圓狀、棒狀和管狀等形貌的不同孔徑結(jié)構(gòu)的二氧化硅納米粒子。通過改變離子液體模板，孔的形貌從具有mcm-41型六方相介孔變?yōu)檗D(zhuǎn)動的moire型螺旋孔道結(jié)構(gòu)和蠕蟲狀孔結(jié)構(gòu)。
zhou等[36]以一種室溫離子液體[bmim][bf4]作為模板，通過溶膠-凝膠技術(shù)合成了具有蠕蟲狀孔道結(jié)構(gòu)的介孔二氧化硅塊狀材料。這種材料具有較大的比表面積和較窄的孔徑分布,并且孔徑達到2.5nm。對于這種蠕蟲狀結(jié)構(gòu)的形成，zhou等 參考 了kresge經(jīng)典的介孔形成理論，提出了“氫鍵與π-π堆垛共同作用的自組裝機理”。
在堿性條件下，以長鏈?zhǔn)覝仉x子液體[cl6mim][c1]為模板,通過水熱法，wang等[37]合成具有六方介孔結(jié)構(gòu)及立體四方介孔結(jié)構(gòu)的二氧化硅粒子，見圖1。通過控制[cl6mim][c1]和二氧化硅前驅(qū)體的反應(yīng)量比，在較寬的質(zhì)量比范圍內(nèi)，就能得到mcm-48結(jié)構(gòu)，介孔的尺寸為3nm。而要得到六方結(jié)構(gòu)mcm-41就要控制好反應(yīng)物的組成比，[cl6mim][c1]含量過高或者過低都會得到不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。wang等認(rèn)為離子液體作為模板的這種特性，主要是因為它頭部咪唑基團的各向異性所致。
五、結(jié)語
室溫離子液體作為一種新型的綠色環(huán)保溶劑,在無機納米材料方面的應(yīng)用正在引起越來越多的研究者的注意。離子液體特殊的性質(zhì),使其在無機納米材料制備中起到了一般溶劑所沒有起到的作用,得到的產(chǎn)物與傳統(tǒng)液相反應(yīng)中的也有所不同,在各個方面都體現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢,為無機納米材料的制備開拓了一條嶄新的途徑,并有望制備具有特殊性能的無機納米材料。目前,這方面的工作還處于起步階段,但應(yīng)用前景十分廣闊,相信這一領(lǐng)域?qū)艿礁嗟闹匾暋?/p>
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第8篇：納米粒子范文
關(guān)鍵詞：離子印跡；磁性；碳納米管；鉛離子
1 引 言
鉛是一種重金屬元素，長期高劑量攝入鉛會出現(xiàn)急性中毒，損害人體的的神經(jīng)、免疫和生殖系統(tǒng)[1]。慢性鉛中毒被視為潛在危害，特別對于兒童的危害不可小覷[2]。因此，對環(huán)境中微量鉛的檢測是一項非常重要的工作。但環(huán)境中鉛含量較低，不能直接采用火焰原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法等技術(shù)測定[3]，且環(huán)境樣品成分復(fù)雜，含有多種干擾物質(zhì)[4]。目前，對含有毒金屬環(huán)境樣的處理已采用吸附去除法取代了化學(xué)沉淀和膜分離。商業(yè)吸附劑由于低成本、處理效率高和可用性而廣泛使用[5，6]。而對金屬離子具有高選擇性吸附和富集功能的金屬離子印跡吸附劑材料得到了很多學(xué)者的關(guān)注[7～9]。
離子印跡是一種新型分離技術(shù)，金屬離子與配合物通過螯合作用結(jié)合，聚合后將金屬離子洗脫，可在聚合物內(nèi)部留下與金屬離子形狀和大小相同的孔穴[9]。離子印跡技術(shù)因具有不污染樣品和高選擇性等優(yōu)點，在環(huán)境和新材料等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用[10，11]。隨著離子印跡技術(shù)的快速發(fā)展，各種新型印跡技術(shù)不斷涌現(xiàn)，表面印跡技術(shù)因其制備的印跡位點分布在聚合物表面，能快速吸附而格外受重視。目前常用于表面印跡的載體材料有多孔硅膠、磁性Fe3O4及鋁鎂皮石等[12～14]。將磁性納米粒子與印跡技術(shù)結(jié)合制備的磁性離子印跡聚合物（MIIPs），可以在外加磁場作用下實現(xiàn)快速分離， 操作過程簡單，處理樣品量大，選擇性好，回收率高，是未來印跡技術(shù)發(fā)展的重要方向[15，16]。
本研究采用預(yù)組裝方法先將功能單體甲基丙烯酸與模板分子Pb2+形成絡(luò)合物，再以乙烯基修飾的磁性碳納米管為基質(zhì)，以乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，在碳納米管表面制備出對Pb2+具有選擇吸附功能的新型磁性離子印跡聚合物（MWNTs/MIIPs）。吸附實驗結(jié)果表明，此MWNTs/MIIPs對Pb2+具有良好的吸附容量和選擇識別能力。結(jié)合磁性固相萃取技術(shù)和原子吸收光譜分析技術(shù)，該MWNTs/MIIPs成功用于湖水、雨水、自來水和污泥浸出液等實際樣品中微量鉛的分離和富集研究。
2 實驗部分
2.1 儀器與試劑
AA-6500原子吸收光譜儀（日本島津公司）；紅外光譜儀（德國 Bruker 公司）；BHV-50HTI振動樣品磁強計（日本理研電子公司）；QUANTA 200FEG掃描電子顯微鏡 （美國FEI公司）。
多壁碳納米管（MWNTs，外徑為20～50 nm，純度95%，深圳比爾科技公司）；Pb（NO3）2、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）、甲基丙烯酸（MAA），購于Sigma公司。PbCO3、偶氮二異丁腈（AIBN）、乙烯基三甲氧基硅烷（VTMOS）、乙腈（ACN）、硫脲、甲醇、乙醇等（長沙化學(xué)試劑公司）。除特殊說明外，本實驗所用試劑均為分析純；實驗用水為二次蒸餾水。
2.2 乙烯基修飾磁性碳納米管制備
參照文獻[17]，采用水熱還原法合成磁性碳納米管（MWNTs/Fe3O4）。
稱取500 mg MWNTs/Fe3O4，加入49.5 mL無水乙醇，6.3 mL蒸餾水和2.3 mL TEOS，在700 r/min攪拌下，逐滴加入2.0 mL濃氨水，反應(yīng)12 h。采用外加磁場作用分離即可得到SiO2層修飾的磁性碳納米管（MWNTs/Fe3O4/SiO2），用乙醇洗滌3次，80 ℃下真空干燥12 h，備用。
取500.0 mg MWNTs/Fe3O4/SiO2和1.5 mL VTMOS加入至30.0 mL 50%乙醇水溶液中，超聲10 min，50 ℃下攪拌反應(yīng)24 h。反應(yīng)完畢后，外磁場作用下分離，將修飾后的MWNTs/Fe3O4/SiO2用乙醇洗去殘余的VTMOS，80 ℃下干燥8 h，即可得到乙烯基修飾的磁性碳納米管（MWNTs/Fe3O4/SiCHCH2）。
2.3 磁性碳納米管離子印跡聚合物制備
2.3.1 Pb2+絡(luò)合物Pb（MAA）2合成 取4.0 mmol PbCO3和12.0 mmol MAA加入至20.0 mL ACN中，攪拌反應(yīng)24 h。反應(yīng)過程中生成的Pb（MAA）2溶于ACN，反應(yīng)完畢后，離心，取上清液用于制備離子印跡聚合物。
2.3.2 磁性Pb2+印跡聚合物合成 稱取500.0 mg MWNTs/Fe3O4/SiCHCH2，加入至30.0 mL ACN中，超聲30 min，加入2.3.1節(jié)制備的Pb（MAA）2全部上清液，攪拌反應(yīng)2 h，使Pb（MAA）2與MWNTs/Fe3O4/SiCHCH2充分混合。取60.0 mg引發(fā)劑AIBN與2466.7 mg 交聯(lián)劑EGDMA加入至10.0 mL ACN中，溶解后加入至Pb（MAA）2與MWNTs/Fe3O4/SiCHCH2的混合液中，通N2除氧0.5 h后，將反應(yīng)器密封，60 ℃下攪拌反應(yīng)24 h。冷卻至室溫，外磁場作用下分離，收集印跡產(chǎn)物MWNTs/MIIPs。然后依次使用乙醇，2.0 mol/L HCl，0.1 mol/L硫脲和二次蒸餾水清洗洗脫液至pH 5.0～6.0，再在60 ℃真空干燥12 h，即可制備出磁性Pb2+印跡聚合物（MWNTs/MIIPs）。
3.3 吸附性能研究
3.3.1 pH值影響
分別配制系列pH 3.0～9.0的50.0 mg/L Pb2+溶液，按照2.4節(jié)所述進行實驗。結(jié)果表明，當(dāng)溶液的pH7.0后，隨著pH的增加，此MWNTs/MIIPs對Pb2+吸收開始減小。這是因為在酸性條件下，結(jié)合位點上羧基的質(zhì)子化作用降低了其配位能力，隨著pH值的增加，羧基的質(zhì)子化作用減弱，與Pb2+配位結(jié)合的羧基增多，Pb2+的吸收量也相應(yīng)增加；但當(dāng)pH>7.0后，堿性條件使得MWNTs/MIIPs發(fā)生溶脹，降低了Pb2+與印跡空腔的相互作用， Pb2+的吸收量也相應(yīng)減少。本實驗最佳吸附溶液pH=7.0。
3.3.2 吸附能力研究 采用靜態(tài)吸附法研究MWNTs/MIIPs在不同吸附時間下對Pb2+的吸附行為，結(jié)果表明，MWNTs/MIIPs對Pb2+的吸附量隨著時間的延長而增加，當(dāng)時間達到50 min時，Pb2+與MWNTs/MIIPs結(jié)構(gòu)內(nèi)印跡孔穴之間的配合逐漸達到飽和，吸附達到平衡。
3.3.3 解吸附實驗 在最佳吸附條件下，取10.0 mg MWNTs/MIIPs對10.0 mL 50.0 mg/L Pb2+溶液吸附50 min后，外加磁場作用下分離上清液，分別加入10.0 mL 1.0 mol/L EDTA，醋酸和硫脲溶液進行解吸附1 h，用原子吸收光譜儀測定上清液中Pb2+的濃度。結(jié)果表明，硫脲對Pb2+的洗脫率分別是EDTA和HAc的5.3和7.5倍，因此選擇硫脲作為解吸附劑?？疾炝螂迦芤簩WNTs/MIIPs解吸附效果發(fā)現(xiàn)，10.0 mg MWNTs/MIIPs對Pb2+的洗脫率在5 min時就達到80.0%，后隨著時間的延長而緩慢增加，當(dāng)時間達到60 min時，解吸附達到平衡。
第9篇：納米粒子范文
驀然回首，在奢華與浪費的背后有多少雙饑餓的眼睛在渴望……
————題記
風(fēng)和雨總是結(jié)伴而來的，早春的帶點寒氣的風(fēng)，吹醒了萬物，樹梢綠了，大地綠了，就連那被砍傷過陳舊的草木茬上，又野性茁壯地抽出了嫩芽。
這是，一雙結(jié)滿繭子的手在輕輕的撫摸著我，我知道，在這個季節(jié)將迎來我新的命運。
我急于冒出尖來，仰望著天，俯視這地，可早已物是人非了，我從一顆綠色的苗苗成了這滄桑的金黃色的稻谷，秋雨打著我的臉，洗去了一生的塵埃，清楚的看見那一堆堆深灰色的迷云，低低的壓著大地，已經(jīng)是深秋了，是啊，我想我該離開這了，再也聞不到泥土里那混著青草味的芬芳的氣息了。
雖萬分感慨，但也想剝?nèi)ミ@華麗的外衣，坦露出一顆顆飽滿的白色米粒，孰料想，這卻是一場噩夢的降臨。
我并沒有人類那復(fù)雜的情感，搞不懂他們?yōu)楹涡量嗖シN，卻把浪費我們當(dāng)成理所應(yīng)當(dāng)?shù)氖?，搞不懂為何打著“愛惜糧食，杜絕浪費”諸如此類的標(biāo)語，實際行動卻恰恰相反，搞不懂明知社會糧食狀況令人心痛，有那么多的人因饑餓正在死亡的邊緣徘徊，卻還有那么多奢華的手，將熱蒸蒸的白米倒入垃圾箱。真是事者無視，視者心疼?。?/p>
而我，在經(jīng)歷種種程序的加工后，卻成了別人腳底的一顆爛泥，多幽默??！人類創(chuàng)造了我，培育了我同時也毀滅了我！
歷覽前賢國與家，成由勤儉破由奢，我希望，不，是我們希望人類能自覺抵制這股奢靡腐敗之風(fēng)，以勤儉為榮，以浪費為恥，將節(jié)約當(dāng)成一種情結(jié)，熔鑄在每個人的心中。這是我們每粒米粒由衷的呼喚，最為坦白的心聲，最為真實的情感！
希望遠方家鄉(xiāng)鋪滿稻谷的河道不再單純的是一道風(fēng)景線，卻能坦露黃金的秘密！成為幸福和溫暖的圖騰！
