摘要
本文介绍一个表面功能化的二氧化硅纳米粒子上长金种的便捷的合成方法。单分散的二氧化硅和金纳米粒子通过化学还原法制备。金壳厚度通过控制在二氧化硅/ 三甲氧基胺丙基硅烷(APTES)/金纳米粒子上的HAuCl4的还原时间来制得。已制备好的SiO2@Au核/壳纳米粒子进行了X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱和紫外可见光谱研究。透射电子显微镜的图像显示直径100球形二氧化硅纳米粒子和APTES功能化硅纳米粒子及THPC。金纳米粒子5nm，且通过在二氧化硅外长金种，可以从524到637 nm 的紫外可见光谱吸收峰发生红移。 1引言
一个由介电核心外包围一层薄的贵金属外壳的纳米核/壳，具有独特的光特性，包括高光学吸收。它可以有选择地调制到可见光和红外线区域任何波长，通过简单地调整介质芯与金属覆盖物厚度的比[1]。这些特性使纳米壳层倍受关注，用于如导电聚合物设备，生物传感，药物输送和光照疗法等技术[2 - 4]。
在二氧化硅纳米粒子上覆一层薄薄的金是最通用的nanoshell系统[5]。选择二氧化硅纳米粒子作为电介质核众所周知不仅由于二氧化硅表面功能化，还因为胶体二氧化硅粒子易制备成球形形状且大小分布[6]。
二氧化硅纳米核外连表面硅烷剂的胺基（APS）。生成的胺基作
为小胶体金颗粒的附件点，而且附着点作为合成薄金覆盖物成的成核位点。
渭南师范学院学报
所有的方法里，氯金酸和THPC的还原能生成相对小的表面带负电荷的金纳米粒子。当这些小胶体粒子通过协调胺基的孤电子对可以连接到APS功能化的二氧化硅核，通过静电效应附着能力可能增强数倍，其中显负电的THPC作用的金纳米粒子被吸引到胺基（显正电在附着过程的pH下）。这种方法导致二氧化硅纳米粒子表面的25%覆着胶体金颗粒，而这些金粒子用于金层的成核生长。
本文我们介绍金nanoshells制备和表征，通过x射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(红外光谱)光谱和紫外可见光谱。
2 实验
2.1材料
se.20sqw所有材料从指定供应商购买且使用前未经纯化：正硅酸乙脂, 氢氧化钠、 THPC,APTES、氢氧化铵, tetrachloroaurate(III)和甲醛(所有均来自默克公司)。同样，所有使用得溶剂来自指示供应商：高效液相谱 (HPLC)三级水和纯乙醇。
2.2表征
二氧化硅核和核壳SiO2@Au的晶体结构用D8Advance Bruker XRD 仪器，其中Cu-Kα发光(ג= 1.54 056 Å) 且2θ = 20°-80°。SEM图像由一个LEO1450 VP SEM系统得到。LEO912 AB电子显微镜在一个偏置电压200 kV下操作来验证核/壳结构。聚沉的纳米颗粒样品在水中分散到一个200目铜网格。网格然后放在一边让残留水的蒸发以便分
析。使用一个AVATAR-370-FTIR THERMONICOLET光谱仪来采集红外光谱数据。样本展成一个平板形状并在分析前进在一个抛光硅片上。使用UVD-2950。LABOMED UV–Vis紫外可见光谱仪进行在室温下范围从400到900 nm的光吸收光谱。所有样品分散于水形成一个石英电池来进行分析。
2.3二氧化硅纳米粒子的制备
0.2毫升的氨(30%的NH3作为NH4OH试剂)加到50.0毫升的纯乙醇。混合物充分搅拌，随后(1 ml, 4.2 mmol)Si(OC2H5)4(以正硅酸乙酯)逐滴加入。就该浓度，诱导期大约是一个半小时，溶液从透明变成白。合成的二氧化硅纳米粒子的浓度是7×1012个ml−1。TEM分析表明，二氧化硅纳米粒子是100 nm直径的球形。 2.4功能化二氧化硅表面APS
二氧化硅纳米粒子和12mM APTES以体积比3:7恒温度77℃下剧烈搅拌3 h给其表面接胺基使其表面功
能化。实现最好的条件，再次采用高度摩尔浓度的APTES。这样，APTES外暴露可用孤对电子的胺基，可以协调实现全表面的功能化。然后，带胺基的二氧化硅粒子冷却到室温，至少分别分散在纯乙醇和蒸馏水来洗，每次以10000转/分钟(rpm)，使用15分钟离心，以便删除残余反应物，再分散到在1毫升的水。最后使0.3 g的二氧化硅用于表面胺基功能化。
2.5胶体金粒子的制备
0.5毫升1M氢氧化钠和1毫升THPC的溶液 (制备12μl(0.067mmol) 80%的水溶液THPC到1毫升HPLC三重水中)加到45毫升HPLC三重水中。反应混合物在反应瓶快速旋转搅拌5分钟。在规定时间后，1.0毫升
(27mmol)1% HAuCl4水溶液快加到搅拌溶液，搅拌30分钟进行一步。这个时候，溶液颜迅速从无到黑暗的红黄，我们称之为“THPC金纳米粒子”。尽管THPC金纳米粒子的大小不一，我们制备的金种子一般在直径2–4纳米。THPC金种子溶液至少放置在冰箱3天，以便进一步使用。干燥的金纳米粒子样品是深褐的。
2.6金粒子附着到APS功能化二氧化硅核
APTES功能化二氧化硅纳米粒子和金纳米粒子(5毫升金胶体溶液，3.5×1014个ml−1)分散在乙醇(6.7
寻隐者不遇教学设计毫升，2.4×1013个每毫升)并放置于一个离心管。溶液轻轻搅拌几分钟，然后静置3 h。混合物在2000 rpm 下离心，在试管底部观察到红的颗粒。干燥后，红颗粒再超声分散在高效液相谱级水。纯化的二氧化硅/ APTES / Au纳米颗粒再次分散在5毫升高效液相谱级水，用于以下所描述的步骤。相比二氧化硅，金有非常小的亲和力，不能在溶液中形成钝化氧化膜。因此，用硅烷偶联剂作为表面底漆。在APTES情况下，伯胺的强烈的化学亲和力对于金胶体有化学吸附作用[8]。因此，胺基和带负电荷的THPC
金纳米粒子之间的相互作用本质上是静电力，而不是配位作用[9]。
2.7金壳层的生长
为了在二氧化硅/ APTES /金纳米粒子上长金nanoshell，我们必须制备一个包含可还原金盐的溶液。为了实现这一目的，我们在反应烧瓶里溶解25毫克(0.18mmol)的碳酸钾(K2CO3)于100毫升高效液相谱级水。经过搅拌十分钟，再加入1.5毫升(20mmol))1% HAuCl4水溶液。在30分钟后，溶液最初出现透明黄，慢慢变成了无。此后,
我们加入200μl包含二氧化硅/ APTES / Au纳米粒子溶液于4毫升无
国民党王牌军覆灭记溶液快速搅拌。然后，我们添加10μl(0.36mmol)甲醛溶液。在2-4分钟后，溶液从无到蓝，证明它形成nanoshell。这个nanoshells 经离心，再分散在液相谱级级水，直到使用。
火焰山来的鼓手3 结果和讨论
大气压力3.1结构特性
二氧化硅和SiO2@Au核壳纳米颗粒的x射线衍射模式显示在图1。图1(一) 展示了非晶态结构的二氧化硅纳米粒子。SiO2@Au的纳米核/壳x射线衍射模式的如图1(b)。图显示SiO2@Au纳米粒子的晶体结构是沿(111)位面生长为主导的面心立方晶体，和二氧化硅和金的峰。
SiO2@Au核/壳纳米粒子的扫描电镜图像显示出制备均一的二氧化硅纳米粒子(图2(a))。功能化和金核素的二氧化硅粒子在溶液中多次与金纳米粒子，离心。金纳米粒子发现被附加到二氧化硅核上。X射线散能量分析谱(EDX) (图2(b)) 证实了SEM图像制备粒子的成分。我们注意到金高的相对峰是由于二氧化硅上的X射线被金壳层再次吸收和散射。
如上所述，我们首先制备单分散的球形二氧化硅纳米粒子大小约100纳米，附加小金胶粒到APTES功能化的二氧化硅纳米粒子核上，然后使用附加金粒子模板生长金覆盖层。NH3是这些纳米颗粒成球的最有效的参数[10]。通过增加以正硅酸乙酯和水的浓度，纳米粒子的大小也增加。这可能是由于凝结速率和水解反应的影响[11]。图3显示了通过这个方法，合成金nanoshell渐进增长阶段的TEM图像。图3(a)显示单一的二氧化硅纳米粒子和图3(b)显示大小< 5纳米的THPC金纳米粒子显著地附在有一层双功能APS分子的功能化二氧化硅核上。图4
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