金纳米粒子的特性及其在纤维材料上的应用.pdf

《金纳米粒子的特性及其在纤维材料上的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、2014年第4期迁展与述评·1·金纳米粒子的特性及其在纤维材料上的应用肖浪(苏州大学纺织与服装工程学院，江苏苏州215123)摘要：简述了金纳米粒子表面等离激元效应和其独特的物理、化学性能，介绍了金纳米粒子用于纺织前处理、功能纤维开发等相关领域的研究成果，以及今后的重点研究方向。关键词：金纳米粒子；工业处理；表面等离激元；纤维材料；进展中图分类号：TS190；TQ619文献标识码：A文章编号：1673-0356(2014)04-0001-04近年来，由于纳米材料、纳米复合材料具有优于机其胶体溶液才重新逐步被列为重要的研究

2、对象[4]。现械、物理、化学和生物的特性，尤其是纳米添加剂的宽以金纳米粒子及其胶体溶液在纤维染色、表面处理、导泛混溶性、高效添加和易加工性得到了广泛的应用和电等功能性应用为基础，着重介绍金纳米粒子的光学、高速发展，成为纺织材料、无纺、纤维、片和膜材料的重电学、生物等3个特性。要创新生长点。纳米尺度的金属微粒具有独特的表面1．1金纳米粒子的光学特性特性和功能性，在纺织材料、印染等方面具有广阔的应1857年，Faraday还原AuCI+一水溶液，得到深用前景。现对金纳米粒子功能性纤维及其表面等离激红色的金纳米粒子溶液，同时F

3、araday发现不同压力元效应的研究进展进行简述，并探讨其在纺织材料方下溶液从蓝紫色到绿色的可逆颜色变化，这一现象使面的应用前景。科学家对金纳米粒子光学性质产生了新的认识。1金纳米粒子的特征1908年，Mie首先对金的表面等离子共振进行了解释，金纳米粒子的光学特质很大程度上是由其表面金是自然界极少能以天然金属态分布的元素。金的等离激元共振(SPR)所决定的。当光作用在金纳米具有较高的金属物理性和化学稳定性。这些性质早有粒子颗粒上时，如果照射光的频率与金电子的振荡频文物和文献记载，早在古巴比伦文明时期、古埃及文明率相等，就

4、会产生共振，宏观上表现为吸收某一波段的时期，以及我国仰韶文化时期就已经掌握了金的加工光，使肉眼看到吸收波段的补色。金纳米粒子吸收光及应用技术]。谱表明，纳米金的表面等离激元效应强烈依赖于金粒金的特性使金能被人们制成极薄的金箔、微粒、金子的形状，和金纳米粒子胶体溶液的颜色直接相关。溶胶和纳米粒子。其散射理论也研究了金壳厚度、芯尺寸、内外介质变化金纳米粒子有别于其他纳米颗粒，其实际应用具的光学效应，发现金纳米粒子表面的等离子体在可见有极其悠久的历史，在古罗马时期已有记载，利用其散光谱和近红外光谱会产生一系列共振变化，所以在宏

5、射性，添加在玻璃制品中，使之不仅有各种颜色，更有观上能产生连续可调的颜色，在色度上呈梯度的金纳光变色效应[3；在公元前5世纪到4世纪，同样有微米米粒子胶体溶液。通过求解Maxwell-Garnet方程，对级金溶液用于装饰品和陶瓷表面染色的例子出现，在球形金纳米粒子的表面等离子共振可定量，使其峰位后期加热过程中纳米金会逐渐析出，得到特殊光变色移动、峰形变化有规律可循，颜色调控更加精确[5]。效果；与时间跨度长形成对比，金溶液由于其稀有性，1．2金纳米粒子的表面电效应D-12]在化学领域发展较为缓慢，随着新的有机金属化学、纳

6、表面等离激元是金属表面区域的一种自由电子在米技术、络合物研究等相关领域的发展，金纳米粒子及电磁波和光子共同互作用下形成的电磁震荡。当游离态电子空缺时，局部正电荷过剩，产生库仑吸引力作用收稿日期：2014-04-14作者筒介：肖浪(1989一)，女，硕士研究生，主要从事结构色纤维及其新型将电子拉回空缺，从而形成价电子在正电荷背景的密染色技术的研究，E-mail：babymiamia@163．com。度起伏振荡，这种振荡受特定边界约束、会产生周期性·2·纺织科技还展2014年第4期的调制。库仑力有长程性，导致局部密度起伏演变

7、为金纳米粒子比表面积大，表面原子配位不足，则吸整个系统的纵向集体振荡，以波的形式表现出来。由附力相对块状金属更强。金纳米粒子吸附后不会导致于振荡波与导电气体中的等离子振荡相似，所以称为生物分子变陛，对生物物质吸附机理一般为：金纳米粒金属中的等离子振荡，这种等离子振荡是决定金属光、子表面负电荷，与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而电性质的主要因素。形成牢固结合，同时由于金粒子具有高电子密度的特根据表面等离激元理论，可见光作用于金纳米粒性，在金粒子与蛋白结合处，在显微镜下可见黑褐色颗子表面时，与共振波长同频率的光被吸收并诱导表面

8、粒，当这些特征颗粒在相应的配体处大量聚集时，肉眼电子集体共振。球型金纳米粒子等离子振动是各向同可见红色或粉红色斑点，这种现象广泛用于定性或半性的，因为球体高对称，吸收峰单一，由球径决定，其胶定量的快速免疫检测方法中。由于球形的金纳米粒子体溶液一般呈红到红棕色。对蛋白质有很强的吸附功能，可以与葡萄球菌A蛋白、棒状金纳米