調控金納米花表面凸起的策略及其表面增強拉曼散射活性

摘要：以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）與十二烷基硫酸鈉（SDS）通過陽離子架橋形成的擬聚陰離子為軟模板，通過改變PVP、SDS和納米材料前驅體氯金酸（HAuCl4）濃度以及反應時間等因素，調控還原產物金納米花形貌及粒徑。表面張力、電導率、毛細管電泳及Zeta電位等實驗結果表明PVP-SDS-HAuCl4形成新的擬聚陰離子，透射電子顯微鏡和X射線衍射結果表明SDS、PVP和HAuCl4的較低濃度組合更易獲得表面凸起豐富的金納米花。PVP-SDS擬聚陰離子發揮了二級軟模板作用，在PVP （50 g?L?1）-SDS （2 mmol?L?1）-HAuCl4 （0.25 mmol?L?1）溶液中調控合成的金納米花為{111}晶面為主的面心立方結構，其平均等效粒徑為108 nm，且表面上密集分布約16.5 nm的凸起。該金納米花有較強的表面增強拉曼散射（SERS）活性，探針分子羅丹明6G的SERS信號強度依賴于金納米花的表面凸起形貌。該研究中金納米花的SERS增強因子最高達6.71 × 107，優于同類金納米花的文獻報道水平（106）；盡管低于石墨負載的金納米粒子（1 × 108）或陽離子軟模板合成的金納米棒（5 × 109），但成功避免了基質干擾或陽離子強吸附使應用受限。

關鍵詞：金納米花；表面增強拉曼散射；納米凸起；擬聚陰離子；軟模板

中圖分類號：O647.11；O614.123