(AuCl4-RDS)n纳米粒子电镜图
纳米粒子具有许多新奇的性质,在催化、滤光、光吸收、医药及新材料等方面有广阔的应用前景。由于纳米微粒具有较高的比表面能,且界面带有电荷,当光子与纳米微粒接近时,光子与纳米微粒的界面电子作用。基于光子与界面电子的相互作用建立的共振散射(RS,即共振瑞利散射) 光谱新技术已发展成为一种高灵敏、高选择性的分析技术,并用于液相纳米微粒特性的研究。而基于荧光猝灭效应已建立了许多光分析方法,并发展成为生物化学研究中用以推测蛋白质上结合点的位置和蛋白质的形状等的一种常用的灵敏的研究手段。迄今,在分子水平研究的荧光猝灭类型主要有8种;而在纳米尺度探究荧光猝灭机理的报道少见。罗丹明染料是一类重要的光度分析、荧光分析、催化动力学分析和共振散射光谱分析试剂,其中罗丹明S(rhodamineS, RDS) 较易溶于水,其共振散射空白值低,已用于痕量磷的共振散射光谱分析。
西南师范大学环境化学研究所蒋治良等人在0.2mol/LHCl介质中,罗丹明S(RDS)分别在520nm和550nm处有一个吸收峰和荧光峰。当Au存在时,Au与Cl-形成AuCl-4, AuCl-4与RDS+ 借助于静电引力形成疏水性的AuCl4-RDS缔合物分子。AuCl4-RDS分子间存在较强的分子间作用力和疏水作用力而生成(AuCl4-RDS)n缔合纳米微粒,粒径为45nm。在360nm产生瑞利散射峰 ,在600nm产生共振散射峰。由于纳米微粒形成后,只有裹露在(AuCl4-RDS)n纳米微粒界面的RDS荧光分子才能吸收激发光子跃迁到激发态,进而返回基态产生荧光。而体相的RDS荧光分子无法与激发光作用产生荧光,即受激RDS分子数大为降低,故550nm荧光峰和 520nm吸收峰的降低。当缔合纳米微粒体系加入乙醇后,体系的红紫色和共振散射峰消失,吸收峰和荧光峰恢复,由于乙醇致使(AuCl4-RDS)n纳米微粒分解为AuCl4-RDS分子。结果表明:红紫色(AuCl4-RDS)n纳米粒子的形成是其共振散射增强、荧光猝灭和产生共振散射峰的根本原因。