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系統識別號 U0002-0308201022134600
中文論文名稱 金和金銀合金奈米棒在界面活性劑溶液中形態的調控
英文論文名稱 The Morphology Control of Au and Au-Ag nanorods in Surfactant Solution
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemistry
學年度 98
學期 2
出版年 99
研究生中文姓名 謝維哲
研究生英文姓名 Wei-Chi Hsieh
電子信箱 hinet8@yahoo.com.tw
學號 697160819
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2010-07-02
論文頁數 66頁
口試委員 指導教授-鄧金培
委員-李之釗
委員-李長欣
中文關鍵字 金奈米棒    溴化十六烷基三甲基銨  十二烷基硫酸納 
英文關鍵字 gold nanorod  silver  CTAB  SDS 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要   在溴化十六烷基三甲基銨(CTAB)中,利用晶種成長法製備金奈米棒,之後將金奈米棒轉到十二烷基硫酸納(SDS)中,並加入維生素C和銷酸銀使銀離子還原至金奈米棒表面上,而核殼型金/銀奈米棒的表面電漿共振吸收會藍位移,若加入強還原劑硼氫化鈉,核殼型金/銀奈米棒的銀殼會被還原,則表面電漿共振吸收會紅位移。
  在CTAB的金奈米棒中,加入四氯金酸及左旋維生素C,會使金奈米棒的形態轉變成啞鈴形。進一步轉至SDS中,發現溶液顏色由桃紅色變成墨綠色,吸收光譜發生藍位移,最後金奈米棒的長寬比變小。此外,在系統轉移的過程中,加入少量的硝酸銀,能夠穩定啞鈴形金奈米棒。
  利用四氯金酸及左旋維生素C進行氧化還原反應,並探討不同帶電性CTAB和SDS,對核殼型金/銀奈米棒構形的影響。實驗結果顯示,CTAB的核殼型金/銀奈米棒的形態轉變成箭頭形,而SDS的核殼型金/銀奈米棒並沒有特定形狀。
英文摘要   Gold nanorods were prepared by seed-mediated growth method in the aqueous solution of hexadecyltrimethylammonium bromide(CTAB). They were subsequently transferred into the solution of sodium dodecyl sulfate(SDS). And Ag+ was reduced on the surface of gold nanorods by ascorbic acid. The surface plasmon resonance band of gold-silver nanorods in UV-VIS spectra was blue-shifted. When gold-silver nanorods with the silver shell were further reduced by NaBH4, and the red shift in the surface plasmon resonance band was observed.
  Gold nanorods with the dumbbell shape were obtained by addition of HAuCl4 and ascorbic acid in CTAB. Their absorption spectra have the blue shift and their color was changed from pink to jasper when they were transferred into the solution of SDS. Finally, gold nanorods exhibited the lower aspect ratio. On the other hand, dumbbell-shaped gold nanorods could be stabilized in the transfer process by adding AgNO3.
  The difference in the morphology change of gold-silver nanorods by the redox reaction of ascorbic acid and HAuCl4 was further investigated in the differently charged surfactants such as CTAB and SDS. The experimental results show that gold-silver nanorods with the arrow-headed shape could be obtained in CTAB, but the irregular shape of gold-silver nanorods appeared in SDS.
論文目次 目錄
第一章 序論.......................................................................................- 1 -
1.1 奈米材料的簡介............................................................................- 1 -
1.2 奈米材料的特性............................................................................- 2 -
1.3 金奈米棒的合成............................................................................- 3 -
1.4 金奈米棒的形變............................................................................- 6 -
1.5 金奈米棒的光學特性......................................................................- 7 -
1.6 核殼型金/銀奈米棒的合成..............................................................- 8 -
1.7 核殼型金/銀奈米棒的形變.............................................................- 11 -
1.8 核殼型金/銀奈米材料的應用..........................................................- 13 -
1.9 研究目的.....................................................................................- 15 -
第二章 實驗......................................................................................- 16 -
2.1 藥品...........................................................................................- 16 -
2.2 儀器...........................................................................................- 16 -
2.3 金奈米棒的合成...........................................................................- 17 -
2.4 金奈米棒在CTAB溶液的氧化還原作用............................................- 18 -
2.5 金奈米棒在不同離子型界面活性劑的系統轉移.................................- 19 -
2.6 核殼型金/銀奈米棒的合成.............................................................- 20 -
2.7 核殼型金/銀奈米棒添加強還原劑………..........................................- 23 -
2.8 核殼型金/銀奈米棒在CTAB溶液的氧化還原作用..............................- 25 -
2.9 核殼型金/銀奈米棒在SDS溶液的氧化還原作用................................- 25 -
第三章 結果與討論.............................................................................- 27 -
3.1 金奈米棒的合成與鑑定..................................................................- 27 -
3.2 金奈米棒在離子型界面活性劑的系統轉移........................................- 29 -
3.3 核殼型金/銀奈米棒的合成與鑑定....................................................- 36 -
3.4 核殼型金/銀奈米棒在強還原劑溶液的穩定性....................................- 45 -
3.5 核殼型金/銀奈米棒在CTAB溶液的氧化還原作用...............................- 51 -
3.6 核殼型金/銀奈米棒在SDS溶液的氧化還原作用.................................- 57 -
第四章 結論.......................................................................................- 61 -
第五章 參考資料.................................................................................- 63 -

表目錄
表3.1 系統轉換前後,AuNRs(AA-HA)和AuNRs(HA-AA)的尺寸。
……………………………………………………………...- 32 -
表3.2 CTAB AuNRs 進行5 次AA-HA 氧化還原反應和系統轉移的尺
寸。………………………………………………………….- 35 -
表3.3 氧化還原前後,CTAB Au/AgNRs(AA-HA)和CTAB
Au/AgNRs(HA-A)的尺寸。....……………………………...- 54 -
圖目錄
圖2.1 金奈米棒製備的簡易流程圖。……………………..…...….- 18 -
圖2.2 金奈米棒氧化還原作用的簡易流程圖。..…………….…...- 29 -
圖2.3 不同離子型界面活性劑系統轉移的簡易流程圖。…..….- 20 -
圖2.4 核殼型金/銀奈米棒製備的簡易流程圖。………..…...……- 23 -
圖2.5 核殼型金/銀奈米棒添加硼氫化鈉的簡易流程圖。….…....- 24 -
圖2.6 核殼型金/銀奈米棒在CTAB 溶液氧化還原作用的簡易流程
圖。…………….....………………………………………....- 25 -
圖2.7 核殼型金/銀奈米棒在SDS 溶液氧化還原作用的簡易流程
圖。..…………....……………………………………......….- 26 -
圖3.1 AuNRs 在5 mM CTAB 的吸收光譜圖。…………...…….- 27 -
圖3.2 AuNRs 在5 mM CTAB 的TEM 圖。……………...……...- 27 -
圖3.3 AuNRs(──)、AuNRs(AA-HA;–––)和AuNRs(HA-AA;‥‥)
的吸收光譜圖。……………...………………………………- 29 -
圖3.4 (A) AuNRs、(B) AuNRs(AA-HA)及(C) AuNRs(HA-AA)的TEM
圖。……………...…………………………………………..- 29 -
圖3.5 (A) AuNRs(AA-HA)和(B) AuNRs(HA-AA),經由系統轉移的方
法,從CTAB(–––)轉至SDS(‥‥)的吸收光譜圖。.....- 31 -
VII
圖3.6 在CTAB 的(A) AuNRs(AA-HA)和(C) AuNRs(HA-AA),經由
系統轉移到SDS 的(B) AuNRs(AA-HA)和(D) AuNRs(HA-AA)
的TEM 圖。…………………………………………...…... - 31 -
圖3.7 在20 mM SDS 溶液中加入硝酸銀,再對AuNRs(AA-HA)進行
系統轉移的吸收光譜圖。……………...…………………..- 32 -
圖3.8 對AuNRs 進行5 次AA-HA 的氧化還原反應以及CTAB 轉至
SDS 的吸收光譜圖。……………...………………………..- 33 -
圖3.9 對AuNRs 進行AA-HA 氧化還原反應︰(A) 第1 次、(C) 第
2 次、(E) 第3 次、(G) 第4 次、(I) 第5 次,以及系統轉移︰
(B) 第1 次、(D) 第2 次、(F) 第3 次、(H) 第4 次、(J) 第5
次的TEM 圖。比例尺為50 nm,只有(G)的比例尺為20 nm。
...............................................................................................- 35 -
圖3.10 (A) 0.5 mM、(B) 1 mM、(C) 5 mM、(D) 10 mM、(E) 20 mM、
(F) 40 mM、(G) 60 mM 和(H) 80 mM SDS 的Au/AgNRs 的吸
收光譜圖。……………………………………….………..- 39 -
圖3.11 (A) 0.5 mM、(B) 1 mM、(C) 5 mM、(D) 10 mM、(E) 20 mM、
(F) 40 mM、(G) 60 mM、(H) 80 mM SDS 的核殼型金/銀奈米
棒的TEM 圖。…………..……………………………..….- 40 -
圖3.12 (A) 1 mM、(C) 5 mM、(E) 20 mM、(G) 80 mM SDS 的
Au/AgNRs(AA-HA); (B) 1 mM、(D) 5 mM、(F) 20 mM、
(H) 80 mM SDS 的Au/AgNRs(HA-AA)的吸收光譜圖。..- 43 -
圖3.13 (A) 1 mM、(C) 5 mM、(E) 20 mM、(G) 80 mM SDS 的
Au/AgNRs(AA-HA); (B) 1 mM、(D) 5 mM、(F) 20 mM、
(H) 80 mM SDS 的Au/AgNRs(HA-AA)的TEM 圖。.......- 44 -
圖3.14 在20 mM SDS 的Au/AgNRs 加入硼氫化鈉的吸收光譜圖。
……………...……………………………………………..- 46 -
圖3.15 20 mM SDS 的(A) Au/AgNRs 和(B) Au/AgNRs 加入硼氫化鈉
的TEM圖。(C) Au/AgNRs 加入硼氫化鈉的高解析度TEM圖。
……………...………………………..……………………..- 46 -
VIII
圖3.16 在5 mM SDS的Au/AgNRs 溶液中添加(A) 1 mM和(B) 5 mM
左旋半胱胺酸,再加入硼氫化鈉的吸收光譜圖。………- 49 -
圖3.17 (A) 5 mM SDS 的Au/AgNRs,並在溶液中添加(B) 1 mM和(C)
5 mM 左旋半胱胺酸,再加入硼氫化鈉的TEM 圖。...…- 49 -
圖3.18 在5 mM CTAB 的Au/AgNRs 溶液中,加入硼氫化鈉的吸收
光譜圖。……………...……………………………………- 51 -
圖3.19 (A) 5 mM SDS 的Au/AgNRs。(B)經由系統轉移的方法,轉
至5 mM CTAB 溶液中,再加入硼氫化鈉的TEM 圖。..- 51 -
圖3.20 在5 mM CTAB 的Au/AgNRs 溶液中,加入左旋維生素C 及
四氯金酸的吸收光譜圖。……………...…………………- 53 -
圖3.21 (A) 5 mM CTAB 的AuNRs。(B) 5 mM CTAB 的Au/AgNRs。
(C) CTAB AA-HA 及(D) CTAB HA-AA 的TEM 圖。…..- 54 -
圖3.22 CTAB Au/AgNRs(AA-HA)及CTAB Au/AgNRs(HA-AA)形變
的示意圖。…………………………………………...…..- 54 -
圖3.23 Au/AgNRs 在(A) CTAB Au/AgNRs(AA-HA)及(B) CTAB
Au/AgNRs(HA-AA)的形變機制圖。……………..………..- 56 -
圖3.24 Au/AgNRs 進行氧化還原的反應方程式。……………......- 57 -
圖3.25 在5 mM SDS 的Au/AgMRs 溶液中,加入左旋維生素C 及
四氯金酸的吸收光譜圖。…………...…………………....- 59 -
圖3.26 (A) 5 mM SDS Au/AgNRs(AA-HA)及(B) 5 mM SDS
Au/AgNRs (HA-AA)的TEM 圖。.......……………………- 59 -
圖3.27 Au/AgNRs 在SDS Au/AgNRs(AA-HA)及SDS Au/AgNRs
(HA-AA)的形變機制圖。......................................................- 60 -
參考文獻 1. Steigerwald, M. L.; Brus, L. E. Acc. Chem. Res. 1990, 23, 183–188.
2. Wang, Y.; Herron, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 525–532.
3. Sengupta, A.; Mandal, K. C.; Zhang, J. Z. J. Phys. Chem. B 2000, 104,
 9396–9403.
4. Bruchez, Jr. M.; Moronne, M.; Gin, P.; Weiss, S.; Alivisatos, A. P. Science
 1998, 281, 2013–2016.
5. Volokitin, Y.; Sinzig, J.; De Jongh, L. J.; Schmidt, G.; Vargaftik, M. N.;
 Moiseev, I. I. Nature 1996, 384, 621–623.
6. Kelly, K. L.; Coronado, E.; Zhao, L. L.; Schatz, G. C. J. Phys. Chem. B
 2003, 107, 668–677.
7. Haruta, M. Chemical Record 2003, 3, 75–87.
8. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12663–12676.
9. Nie, S.; Emory, S. R. Science 1997, 275, 1102-1106
10. Haynes, C. L.; McFarland, A. D.; Van Duyne, R. P. Anal. Chem. 2005, 77,
 338A–346A.
11. Elghanian, R.; Storhoff, J. J.; Mucic, R. C.; Letsinger, R. L.; Mirkin,C. A.
 Science 1997, 277, 1078–1081.
12. Hirsch, L. R.; Stafford, R. J.; Bankson, J. A.; Sershen, S. R.; Rivera, B.;
 Price, R. E.; Hazle, J. D.; Halas, N. J.; West, J. L. Proc. Natl. Acad. Sci.
 2003, 100, 13549–13554.
13. El-Sayed, I. H.; Huang, X. H.; El-Sayed, M. A. Nano Lett. 2005, 5, 829–834.
14. Yu, C.; Irudayaraj, J. Anal. Chem. 2007, 79, 572–579.
15. Brumlik, C. J; Martin, C. R. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 3174–3175.
16. Foss Jr., C.A.; Hornyak, G. L.; Stockert, J. A.; Martin, C. R. J. Phys.
 Chem. 1992, 96, 7497–7499.
17. Martin, C. R. Science 1994, 266, 1961–1966.
18. Martin, C. R. Chem. Mater. 1996, 8, 1739–1746.
19. Yu, Y.-Y.; Chang, S.-S.; Lee, C.-L.; Wang, C.-R. C. J. Phys. Chem. B
 1997, 101, 6661–6664.
20. Chang, S. S.; Shih, C. W.; Chen, C. D.; Lai, W. C.; Wang, C. R. C.
 Langmuir 1999, 15, 701–709.
21. Kim, F.; Song, J. H.; Yang, P. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14316–14317.
22. Busbee, B. D.; Obare, S. O.; Murphy, C. J. Adv. Mater. 2003, 15, 414–416.
23. Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. Chem. Mater. 2003, 15, 1957-1962.
24. Murphy, C. J.; Sau, T. K.; Gole, A. M.; Orendorff, C. J.; Gao, J.; Gou, L.;
 Hunyadi, S. E.; Li, T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13857–13870.
25. Van der Zande, B. M. I.; Böhmer, M. R.; Fokkink, L. G. J.; Schönenberger,
 C. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 852–854.
26. Van der Zande, B.M.I.; Böehmer, M. R.; Fokkink, L. G. J.; Schöenenberger,
 C. Langmuir, 2000, 16, 451–458.
27. Murphy, C. J.; Jana, N. R. Adv. Mater. 2002, 14, 80–82.
28. Gao, J.; Bender, C. M.; Murphy, C. J. Langmuir 2003, 19, 9065–9070.
29. Link, S.; Burda, C.; Mohamed, M. B.; Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. J.
 Phys. Chem. A 1999, 103, 1165–1170.
30. Link, S.; Burda, C.; Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B
 2000, 104, 6152–6163.
31. Horiguchi, Y.; Honda, K.; Kato, Y.; Nakashima, N.; Niidome, Y. Langmuir,
 2008, 24, 12026–12031.
32. Gou, L.; Murphy, C. J. Chem. Mater. 2005, 17, 3668–3672.
33. Song, J. H.; Kim, F.; Kim, D.; Yang, P. Chem. Eur. J. 2005, 11, 910–916.
34. Kou, X.; Zhang, S.; Yang, Z.; Tsung, C.-K.; Stucky, G. D.; Sun, L.; Wang,
 J.; Yan, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 6402–6404.
35. Haes, A. J.; Stuart, D. A.; Nie, S.; Van Duyne, R. P. J. Fluoresc. 2004, 14,
 355–367.
36. Mie, G. Ann. Phys. 1908, 330, 377–445.
37. Link, S.; Wang, Z. L.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103,
 3529–3533.
38. Ah, C. S.; Hong, S. D.; Jang, D.-J. J. Phys. Chem. B 2001, 105,
 7871–7873.
39. Yang, Z.; Lin,Y.-W.; Tseng, W.-L.; Chang, H.-T. J. Mater. Chem. 2005, 15,
 2450–2454.
40. Huang, C.-C.; Yang, Z.; Chang, H.-T. Langmuir 2004, 20, 6089–6092.
41. Yang, Z.; Chang, H.-T. Nanotechnology 2006, 17, 2304–2310.
42. Liu, M.; Guyot-Sionnest, P. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5882–5888.
43. Tsuji, M.; Miyamae, N.; Matsumoto, K.; Hikino, S.; Tsuji, T. Chem. Lett.
 2005, 34, 1518.
44. Huang, Y.-F.; Lin, Y.-W.; Chang, H.-T. Nanotechnology 2006, 17,
 4885–4894.
45. Park, K.; Vaia, R. A. Adv. Mater. 2008, 20, 3882–3886.
46. Xiang, Y.; Wu, X.; Liu, D.; Li, Z.; Chu, W.; Feng, L.; Zhang, K.; Zhou, W.;
 Xie, S. Langmuir, 2008, 24, 3465–3470.
47. Velikov, K. P.; Blaaderen, A. V.; Langmuir 2001, 17, 4779–4786.
48. Obare, S. O.; Jana, N. R.; Murphy, C. J. Nano Lett. 2001, 1, 601–603.
49. Ohmori, M.; Matijević, E. J. Colloid Interface Sci. 1992, 150, 594–598.
50. Cochran, J. K. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 1998, 3, 474–479.
51. Srnová-Šloufová, I.; Lednickỳ, F.; Gemperle, A.; Gemperlová, J. Langmuir
 2000, 16, 9928–9935.
52. Danscher, G. Histochemistry 1981, 71, 81–88.
53. Taton, T. A.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. Science 2000, 289, 1757–1760.
54. Lu, L.; Wang, H.; Zhou, Y.; Xi, S.; Zhang, H.; Hu, J.; Zhao, B.
 Chem.Commun. 2002, 144–145.
55. Jana, N. R. Analyst, 2003, 128, 954–956.
56. Danscher, G. Histochemistry 1981, 71, 177–186.
57. Cao,Y. W.; Jin, R.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7961–7962.
58. Huang,Y.-F.; Sefah, K.; Bamrungsap, S.; Chang, H.-T.; Tan, W. Langmuir
 2008, 24, 11860–11865.
59. Sadjadi, M. S.; Farhadyar, N.; Zare, K. Superlattices and Microstructures
 2009, 46, 563–571.
60. Jiang, Z.-L.; Tang, Y.-F.; Liang, A.-H.; Gong, Q. Spectroscopy and Spectral
 Analysis, 2009, 29 , 1990–1992.
61. Nikoobakht, B.; El-Sayed, M. A. Langmuir 2001, 17, 6368–6374.
62. Xiang, Y.; Wu, X.; Liu, D.; Feng, L.; Zhang, K.; Chu, W.; Zhou, W.; Xie, S.
 J. Phys. Chem. C 2008, 112, 3203–3208.
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