一种金纳米棒的制备方法
金纳米颗粒具有突出的表面等离子体共振性质。这种特殊的性质来源于入射光与金纳米粒子的自由电子相互作用:当入射光的波长与自由电子的振动频率发生共振耦合时，就会产生表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR),在紫外-可见光谱上显示强的吸收峰。SPR峰的位置主要取决于以下几个因素:纳米粒子的大小、形状、表面电荷、环境介质条件等。与球形的纳米金颗粒相比，棒状的金纳米颗粒具有更为特殊的SPR性质。球形的纳米金颗粒表现为单一的SPR峰，而棒状金纳米颗粒则具有横向和纵向两个SPR峰。其中纵向SPR(LSPR)峰的位置取决于金纳米棒颗粒的长短轴比，纵向部分和横向部分的长度比称为纵横比(AR，Aspect Rat1)。因此，通过制备不同长短轴比的金纳米棒颗粒，可以实现SPR的调控(从可见光区到近红外区)，而横向SPR峰(TSPR) (520—530nm)的位置与直径有关，不随金纳米棒颗粒长短轴比的改变而改变。正是由于金纳米棒的SPR特性，它导致周围电磁场呈现特异变化，作用于附近分子、离子等而呈现拉曼散射信号几何级数增强(SERS，Surface Enhanced Raman Scattering)、突光十倍增强(FE, Fluorescence Enhanced),因此，金纳米棒可用在单分子、低浓度分子与离子的检测。
本文提供了一种金纳米棒的制备方法，具体技术方案如下：
I)在CTAB溶液中加入氯金酸溶液以及可选的金种生成调节剂，之后加入硝酸银溶液、弱还原剂和强还原剂，25〜40°C恒温反应5〜30min，得到反应液A ;
2)在反应液A中加入硝酸银溶液和金纳米棒生长调节剂溶液中的至少一种，得到反应液B,继续反应得到金纳米棒。
具体实施条件如下：反应液A中，CTAB的终浓度为0.06〜0.12 M，氯金酸的终浓度为0.04〜0.08 mM；将反应液B转入15〜90°C的恒温环境中，使金纳米棒生长0.1〜24小时；金纳米棒生长调节剂选自CTAB溶液、NaCl、水溶性二价或三价金属盐、异质晶核中的至少一种。金种生成调节剂选自氯化钠、c3〜8—元醇或C 8—元胺；金纳米棒生长调节剂选自CTAB溶液、NaCl、水溶性二价或三价金属盐、异质晶核中的至少一种。水溶性二价或三价金属盐选自锌盐、铝盐、铜盐、镍盐。异质晶核选自氧化锌量子点、氧化亚铜量子点；弱还原剂选自抗坏血酸、盐酸羟胺或柠檬酸，强还原剂选自NaBH4* KBH 4；在反应得到反应液A的过程中，硝酸银的用量为氯金酸摩尔量的1.3〜5.2 倍；后续反应液A中加入的硝酸银的量为氯金酸摩尔量的O〜3.9倍。
本方案的技术优势在于：方法工艺相对简单，操作简单、重现性好；所制备得到的金纳米棒，直径覆盖小至5nm到数十纳米，长度方向LSPR峰值覆盖范围630〜lOlOnm，TEM图中计数表明，获得的金纳米颗粒产品中，棒状产品90%以上，棒产率高；在UV-Vis吸收光谱图中，长度方向等离子体共振吸收(LSPR)峰值跟径向等离子体共振吸收(TSPR)峰值之比不低于2。