[发明专利]功能化金纳米颗粒多刺状磁性碲化镍纳米线及制备、应用

说明书

技术领域

本发明涉及一维纳米材料技术领域，尤其涉及一种多刺状磁性碲化镍纳米线及其制备方法，一种功能化金纳米颗粒的多刺状磁性碲化镍纳米线及其制备方法、应用。

背景技术

贵金属金纳米颗粒、金纳米棒、金纳米线等纳米结构，由于在光、电、力等方面的独特性质，使其作为敏感体材在生化传感器、光电子器件等领域具有广阔的应用前景。但金价格昂贵，为了节约成本，后期研究将金纳米颗粒装饰到其它纳米体材的表面，以期望达到同样的敏感检测效果。

早期主要是对于金纳米颗粒、金纳米棒等金纳米体材的研究。例如，W.R.Yang等综述报道了关于金纳米材体的制备和光学性能研究的进展[Materials2014,7,5169-5201]；Y.S.Yang等利用线性偏振激光辐照的方式制备了金纳米颗粒、纳米棒和纳米线[Sci Rep.,2017,7,44680]。另外，牺牲模板法也被用于制备一维金纳米线、纳米管等，Ballabh,R.等以硫酸钠纳米线作为牺牲模板，利用化学沉积法合成了金纳米管[Indian J.Exp.Biol.,2015,53,828-33]。

将金纳米颗粒装饰到其它纳米体材表面的报道较多，其中以用作电化学传感器的敏感层应用较广。例如，H.W,Wang等以修饰有金纳米颗粒的多壁碳纳米管作为分子印记电化学传感器的敏感材料[Biosens Bioelectron.,2017,87,417-421]；X.Liu等将二氧化钛纳米管/聚苯胺/金纳米颗粒组装至电极上，利用三者之间的协同作用构筑电化学酶生物传感器[Anal.Chim.Acta.,2016,911,59-68]。

然而，在液相制备金纳米颗粒的时候，因为颗粒尺寸小，表面能大，金纳米颗粒容易发生团聚现象，现有技术往往采用抗凝剂，然后将制备的产物经过多次反复清洗，达到分散金纳米颗粒、纳米棒等的目的。例如，Tan,S.F.等利用乙二胺四乙酸二钠络合的金粒子与银纳米立方体反应被还原成金纳米颗粒均匀沉积在立方体表面[ACS Nano.，2016，10，7689-95]。但抗凝剂的引入会导致制备过程复杂、引入新的杂质、影响后续检测效果等。

目前研究考虑采用与金能够形成珈伐尼置换反应的纳米材料，金属中以银、铂最多见。例如，Sun,Y等实时监测了银纳米线在氯金酸溶液中的反应，通过珈伐尼置换观测到其形貌从银纳米线到金纳米管的变化过程[Nano Lett.,2011,11,4386-92]；Slater,T.J.等利用银粒子和氯金酸的珈伐尼置换直接合成空心银/金纳米颗粒[Nano Lett.,2014,14,1921-6]；Goodman,A.M.等利用珈伐尼置换合成以银为内核的金/银纳米核壳结构，用于近红外共振检测[ACS Nano.，2014，8，3222-31]；Hsu,C.等利用珈伐尼置换合成了金/铂铜核壳颗粒[Phys.Chem.Chem.Phys.，2012，14，4696-701]。

而非金属与金之间的珈伐尼置换反应，其中以硅、碳最为常见。例如Lee,S.H.等利用硅与金之间的珈伐尼置换反应将金颗粒装载至硅表面来提高硅的电阻率的温度系数[ACS Nano.,2017,11,1572-1580]；Kye,J.等利用硅与金之间的珈伐尼置换反应将金纳米结构形成与硅表面[ACS Nano.，2013，7，6017-23]；Sayed,S.Y.等研究了通过珈伐尼置换反应，硅与金之间形成的纳米异质结[ACS Nano.,2009,3,2809-17]；Yu,C.等将碳纳米管投入氯金酸溶液中，利用珈伐尼置换反应还原金纳米颗粒到碳纳米管表面[ACS Nano.,2011,5,1297-303]。

硫族化合物CdSe、CdTe、ZnS、ZnTe等具有独特的光、电特性，特别是功能化金纳米颗粒之后，在催化剂、抗菌剂、生物医学、太阳能电池等方面有广泛的应用前景。例如Costi,A.E.等综述报道了金属/半导体功能化杂化纳米材料，其中着重介绍了金功能化的硫族化合物Au@CdSe、Au@ZnS、Au@CdS等的可控制备[Angew Chem.Int.Edit.,2010，49，4878-4897]；Costi,A.E.等在可见光照辅助的条件下，通过优化溶液浓度，利用化学金属沉积法在CdSe纳米棒顶端沉积金纳米颗粒，合成了Au-CdSe纳米棒[Nano Lett.,2008，8，637-641]；Zheng,Q.等在CdZnTe表面利用无电镀沉积法还原铂、金纳米颗粒[Thin Solid Films，2012,525，56-63]。