基于醋酸兰瑞肽为模板控制合成纳米金属材料的研究

摘要

纳米金属材料在光学、磁学、电化学、和生物医学等方面表现出异于常规块体材料的特殊性质，由于结构和尺寸是影响纳米材料性能的关键因素，所以对纳米材料形貌和尺寸的可控合成是其应用的基础和前提。
　　本课题选用醋酸兰瑞肽(Lan)为模板，以四氯化铂（PtCl4）和三氯化金（AuCl3）为前驱体进行孵育，金属与模板分子结合后进行还原得到预期的纳米金属材料。通过对模板的氨基酸序列以及表面所带活性基团的分析，设计出不同的反应体系的pH、金属与模板的摩尔比、热处理时间、还原剂浓度等反应条件，最后得到不同形貌的纳米金属材料，如金纳米笼、双螺旋铂纳米杆和超长铂纳米线。
　　在pH=2条件下，以醋酸兰瑞肽为模板，AuCl3为前驱体，制备出了金纳米笼。由金纳米笼的TEM表征结果可以看出，其表面具有明显的多孔结构，大小均一、单分散性良好，直径在120-150nm之间。与对照组相比，所制备的金纳米笼的UV-Vis光谱图发生了明显的红移现象，其吸收波长移至700nm附近。金纳米笼的热疗效果实验结果表明，在照射强度为1W/cm2，照射时间为3min条件下，金纳米笼通过光热转换利用高热杀死了绝大部分的Hela细胞。
　　我们所制备的双螺旋铂纳米杆（DHPtNRs）形貌非常规则，其长度为2~5μm，直径在100nm左右。DHPtNRs的装配机制显示其是由蝉翼状的薄片先组装成线，然后成环，最后环被拉伸扭曲盘旋成双螺旋的杆状。所制备的超长铂纳米线最长可达60μm以上，直径在25nm左右，表面非常光滑，并且具有较高的电催化活性，其ECSA值为69.39m2g-1。