[发明专利]一种膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子的制备方法和应用

说明书

一种膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子的制备方法和应用，它涉及一种金/碳基纳米薄膜核壳结构纳米粒子的制备方法。本发明的目的是要解决现有包覆材料在低纳米乃至亚纳米尺度很难成膜，无法构建多元复合材料的问题。方法：一、将透明质酸加入到金纳米溶液中，室温下搅拌，得到反应液；二、将反应液转移到水热反应釜中水热反应；三、离心，再采用0.22μm水系微孔过滤膜进行过滤，得到膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子。一种膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子可用于响应肿瘤微环境。本发明可获得一种膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子复合材料。

技术领域

本发明涉及一种金/碳基纳米薄膜核壳结构纳米粒子的制备方法。

背景技术

薄膜包覆技术对于复合材料构筑以及内核纳米材料的保护起着重要的作用。在表面增强拉曼散射光谱技术中，间隙增强型拉曼信号基元在获得显著的电磁场增强和极强的拉曼信号中表现出色。麦克斯韦方程预测，电磁场会随着金属纳米结构之间距离的减小而增强，并被限制在超微小的纳米间隙之中。为了获得高度集中的强电场，人们在等离子体结构的制备上付出了大量的努力，揭示了小于10nm的间隙或薄膜是获得高增强因子等离子体结构的关键所在。纳米薄膜材料除了起到纳米尺的作用，也是进一步构筑优质拉曼信号基元也是一项重要的考察因素。此外，纳米薄膜自身的优异性能也会为多功能复合纳米材料的构建提供更多的可能性。目前可调节性薄膜主要为二氧化硅薄膜和聚多巴胺薄膜。这两类材料在高纳米尺度具有良好的调节性，但是在低纳米(小于3nm)乃至亚纳米尺度却很难成膜。碳基材料作为近年各个领域广泛研究的一种经济环保材料，展现出优异的光学、电学以及催化性能。然而碳基材料作为可调性纳米薄膜的研究却很少，目前文献中的少量报道合成方法获得的薄膜都是单一尺寸且无法保证成膜的均一性，大多会存在一个薄膜包覆多个排列随机的粒子的情况。最后，基于低纳米乃至亚纳米尺度范围内膜厚度可控的碳基纳米薄膜合成方法的研究，将会为高效薄膜型间隙增强模型以及多功能诊断模型的构筑提供重要的理论支撑作用。

发明内容

本发明的目的是要解决现有包覆材料在低纳米乃至亚纳米尺度很难成膜，无法构建多元复合材料的问题，而提供一种膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子的制备方法和应用。

一种膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、将透明质酸加入到金纳米溶液中，室温下搅拌，得到反应液；

二、将反应液转移到水热反应釜中，再在150℃～200℃下进行水热反应，冷却至室温，得到反应产物；

三、

①、将反应产物进行离心，去除上清液，得到沉淀产物(碳基薄膜化金纳米粒子—AuNPs@CF)；将沉淀物质分散到蒸馏水中；

②、重复步骤三①，再采用0.22μm水系微孔过滤膜进行过滤，得到膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子。

一种膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子用于响应肿瘤微环境。

本发明的原理：

一、本发明以金纳米粒子(AuNPs)为内核，碳基纳米薄膜(CF)为外壳制备了一种核壳结构纳米材料，通过水热反应的时间、温度和反应液的浓度调控实现了对于包覆金纳米粒子的碳基薄膜厚度的有效调控，碳基薄膜化金纳米粒子厚度在1.39-22.11nm可调节；本发明制备的膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子(AuNPs@CF)可以负载3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)形成AuNPs@CF-TMB复合体系，其中CF膜的存在提供了负载基底同时赋予体系仿过氧化物酶的能力，具有响应肿瘤微环境的能力(低pH，高H₂O₂环境)，并显示出高对比度的近红外二区光声成像效应；

二、本发明制备的膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子的LSPR光谱具有可调节性且与薄膜厚度正相关。

本发明可获得一种膜厚度可调节的碳基薄膜化金纳米粒子。