研究目的
开发一种通过原位共价合成制备GO@AuNRs杂化材料的新方法,以巯基乙醇作为柔性桥联剂,旨在实现更高的负载率、更好的稳定性以及超灵敏的拉曼检测能力。
研究成果
原位共价合成法成功制备出氧化石墨烯@金纳米棒(GO@AuNRs)复合材料,其中金纳米棒(长径比3-8)均匀共价连接于氧化石墨烯表面。该材料具有高稳定性和产率,在罗丹明B检测中展现出超灵敏拉曼性能,检测限低至1×10?12 M。柔性桥链通过促进分子插入和减少闪烁效应增强拉曼信号,较传统方法有显著提升。
研究不足
该研究在工业应用的可扩展性方面可能存在局限,纳米棒长径比在不同条件下可能产生波动,且需进一步优化以减少团聚并提高重现性。该方法在生物相容或医疗场景中的应用可能受残留化学物质的限制。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用原位种子生长法,通过柔性有机链(巯基乙醇)作为桥梁,将金纳米棒(AuNRs)共价连接至巯基化氧化石墨烯(GO-O-SH)表面,以增强均匀性和稳定性。
2:样品选择与数据来源:
使用天然石墨粉通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯;化学试剂如HAuCl4、CTAB和罗丹明B均采购自供应商。
3:CTAB和罗丹明B均采购自供应商。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括扫描电镜(S-3400)、透射电镜(JEM-2100)、傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet AVATAR360)、紫外-可见分光光度计(UV-1780)及显微拉曼光谱仪(Ranishaw)。材料包括石墨粉、硝酸钠、高锰酸钾、过氧化氢、氢氧化钠、环氧氯丙烷、2-巯基乙醇、HAuCl4、CTAB、硼氢化钠、硝酸银、对苯二酚及罗丹明B。
4:0)、透射电镜(JEM-2100)、傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet AVATAR360)、紫外-可见分光光度计(UV-1780)及显微拉曼光谱仪(Ranishaw)。材料包括石墨粉、硝酸钠、高锰酸钾、过氧化氢、氢氧化钠、环氧氯丙烷、2-巯基乙醇、HAuClCTAB、硼氢化钠、硝酸银、对苯二酚及罗丹明B。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:过程分为三步——氧化石墨烯制备、巯基化氧化石墨烯(GO-O-SH)合成,以及采用种子生长法在GO上原位生长AuNRs,并优化GO-SH/Au种子比例、Au种子/HAuCl4比例等参数。通过将复合材料与罗丹明B混合并进行SERS分析测试拉曼增强效果。
5:数据分析方法:
通过分析紫外-可见光谱、透射电镜、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱及拉曼光谱数据,表征复合材料并评估拉曼增强效应,考察线性关系及峰强度。
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获取完整内容-
transmission electron microscopy
JEM-2100
JEOL
Used for TEM observations to analyze the structure and distribution of AuNRs on GO surfaces.
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UV-Vis spectrophotometer
UV-1780
Shimadazu
Used to investigate optical properties and absorption spectra of the composites.
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scanning electron microscope
S-3400
Japan
Used to capture SEM images for characterizing the morphology of the GO@AuNRs composites.
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Fourier infrared spectrometer
AVATAR360
Nicolet
Employed to examine FT-IR spectra of samples, identifying functional groups and bonds like S-Au.
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Micro-Raman spectrometer
Ranishaw
Recorded Raman spectra to study enhancement effects, with specific laser settings.
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