一种金双锥结构纳米粒子的提纯方法
近年来，基于纳米粒子的技术被广泛应用，因为其具有依赖于纳米结构的独特的光学、电场、磁场特性。对于充分利用纳米粒子的性质来说，寻找一种快速有效的制备特定形状和尺寸的高纯度的纳米粒子的方法是非常关键的。金棒和金双锥都表现出两个等离子体共振峰，即横向等离子体共振峰和纵向等离子体共振峰。目前，已经有许多种方法可以制得高纯度的金棒纳米粒子，并将其广泛应用于双光子吸收、生物血管成像、生物传感和药物释放等领域。但一般来说，较大的电场增强和消光截面更有利于光学和生物技术领域的应用。金双锥具有一个五角基底和两个尖锐的顶点，与金棒相比，在相近的纵向等离子体共振峰的条件下，金双锥的消光截面是金棒的6倍，金双锥产生的电场强度的增强是金棒的3.6倍。如此明显的优势使得金双锥在表面增强拉曼基质和增强非线性光学性质的复合材料的应用中极具吸引力。由于制得的金双锥纯度不高及副产品的存在，制约了金双锥纳米粒子的应用。通常使用的提纯手段主要是离心分离，其依据的原理是纳米粒子的质量或尺寸有一定程度的差别，然而，对于质量或大小相近的纳米粒子，离心无法实现有效的分离。从已有的研究中得知，通过改变生长液中所用的表面活性剂，可以达到提高产率的目的，如文献Small，2007(3)，2103 - 2113通过采用具有更大端基的十六烷基三丁基溴化铵(CTBAB)，使产率达到50〜60%，但是，这样的纯度仍然不能满足金双锥的充分应用。
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种简单有效提纯金双锥纳米粒子的方法。采用的技术方案如下：对采用合成方法得到的金双锥纳米粒子混合溶液初产品进行离心浓缩处理，再加入相同体积的浓度为0.1M〜0.6M的十六烷基三甲基溴化铵水溶液，混合均匀，静置24小时后分离上下层，得到的下层即为等离子体共振波长为700nm〜1300 nm的纯金双锥纳米粒子产品。在上述技术方案中，所述纯金双锥纳米粒子产品的纯度为90%以上。当所加入的十六烷基三甲基溴化铵水溶液浓度分别为0.1M、0.2M、0.3M、0.4M、0.5Μ、0.6Μ时，得到的金双锥纳米粒子的等离子体共振波长对应为1300nm、1070nm、1000nm、950nm、850nm、740nm 附近。传统的提纯纳米粒子的方法主 要是依据粒子的尺寸与质量的离心分离，而十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为阳离子型表面活性剂，在现有技术中主要用作化妆品的杀菌齐U、柔软剂，乳化剂和抗静电剂。本发明采用CTAB用于对金双锥纳米粒子的提纯，其原理是:在制备过程中，由于得到的金双锥纳米粒子与副产物金球纳米粒子的晶面不同，它们对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的吸附量也不同，金双锥对CTAB的吸附能力优于金球，通过调节十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的浓度，使金双锥纳米粒子产生絮凝，聚集，沉降，在静置的过程中优先沉降下来，从而方便地对金双锥纳米粒子实现提纯。
与现有技术相比，本发明的不同之处在于直接将制得的金双锥纳米粒子离心浓缩后，加入相同体积一定浓度的CTAB水溶液，静置24h以上，沉降在底部的为纯度很高的金双锥产品，上层清夜中的产品为金球。其显著的优点是:方法简便、易操作；对产品的尺寸易控制，提纯效率高，可实现工业化生产。