微纳米表面保护剂(金子做成纳米级以后，应用多到出人意料)

Posted 2023-05-26

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微纳米表面保护剂(金子做成纳米级以后，应用多到出人意料)

金(Au)是化学性质最稳定的元素之一，但纳米级别的金却具有独特的光电、物化性质及良好的生物相容性。因此，在众多的纳米材料研究中，金纳米颗粒( AuNPs）是科研工作者研究最多、最广泛以及最深入的纳米材料之一。金纳米材料在构建生物传感器、研究电化学催化、光电、物化性能等方面都有很广阔的应用前景。

金纳米颗粒的性质

1.局部表面等离子体共振（SPR）。当AuNPs表面的自由电子受到入射光的激励作用后会产生表面等离子体共振效应，并在紫外-可见光区域内会表现一个特征共振峰。局域表面等离子体共振特性是AuNPs最重要的、应用最广的性质之一。

2.电化学特性。金纳米颗粒具有良好的导电性能，可改进增强原本导电性的电极。利用金纳米颗粒优异的电化学性能，并进行适当的修饰后可制备成一系列的生物传感器。

3.易于表面修饰。金纳米颗粒表面总是包覆有保护剂分子，而利用这些分子与特定的试剂作用，使其生成一些具有特殊功能的官能团。用金纳米颗粒的这一性质，可对其进行丰富的化学修饰，赋予金纳米粒子功能性并可将其应用到化学分析、生物医学等领域中。

金纳米颗粒的应用

生物医学

AuNPs 独特的理化性质使其适用于许多生物医学应用,有望成为在临床上使用的候选材料。在肿瘤的显像方面,AuNPs的检测能力比现在常用的造影剂高出几个数量级,降低了检测极限，从而提高显像的水平。而在肿瘤的治疗方面,AuNPs可以将药物、核酸等递送到肿瘤细胞内,减少药物的不良反应,也可以作为放射增敏剂或光热剂实现不同的治疗方式。

生物传感器

金纳米颗粒的特征峰的位置和形状会随着颗粒间距、颗粒大小、周围环境等因素变化而改变，例如处于分散态13nm的AuNPs在波长520 nm附近处有一个共振吸收峰，但当其因周围环境改变转变为聚集态时，共振峰会发生明显红移，并且其峰型也会变宽，溶液的外观颜色也会由酒红变成灰紫色。利用这种特性，通过修饰AuNPs赋予其功能后，可以制备各种各样的比色传感器。这种传感方法具有简便快速、成本低、甚至可通过肉眼直接观测等优点。

催化剂

金在很长一段时间以来被认为是化学惰性的，1989年研究人员发现负载于Co3O4、Fe2O3或TiO2上的纳米金粒子可以作为CO及氢气、氧化的催化剂,并表现出了良好的性能,人们开始研究有关金纳米粒子对于CO及醇类等的催化氧化，及不同载体对于纳米金颗粒催化性能的影响。如研究人员将超小金纳米颗粒负载于还原石墨烯（rGO），在适宜的过电位（450-600 mV）下，rGO-Au复合物在CO2-CO的转化中表现出了较高的金比质量活性（>100Ag−1）及良好的法拉第效率（32-60%）。

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