环糊精与表面活性剂主客体作用诱导的金纳米棒可控自组装

摘要

纳米结构基元的可控自组装是自下而上构筑功能材料及纳米器件的有效途径.各向异性的金纳米棒具有独特的等离激元特性,而如何通过简单有效的方法实现其可控自组装仍具有较大的挑战性.本文利用环糊精(CD)与吸附于金纳米棒表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的主客体作用,实现了金纳米棒(GNR)在水溶液中的可控自组装.通过调节α-CD的浓度可以分别实现金纳米棒肩并肩组装或头对头组装,初步揭示α-CD与CTAB的超分子作用是金纳米棒组装的主要诱因.根据实验结果推测α-CD诱导金纳米棒组装的机理如下:在α-CD浓度较低时,GNR表面的CTAB吸附层部分被α-CD/CTAB超分子复合物取代,从而发生缓慢的肩并肩组装;在α-CD浓度较高时,GNR表面的CTAB吸附层大量被α-CD/CTAB复合物取代,并且GNR两端的CTAB几乎完全被取代,因而发生快速的头对头组装.借助于α-淀粉酶对α-CD的水解作用,可以利用该组装体系实现对溶液中微量淀粉酶的检测.这种基于主客体作用的自组装策略为非球形纳米基元的可控自组装提供了新的思路.