[发明专利]一种多用途的等离子的金纳米粒子膜的制备方法

摘要

一种多用途的等离子的金纳米粒子膜的制备方法，属于材料化学技术领域。本发明利用DNA修饰的金纳米粒子，通过DNA的互补杂交过程实现对金纳米粒子的层层组装，制备金纳米粒子膜。通过扫描电镜和原子力显微镜进行表征得出制备的膜结构表面规整、均一，膜的厚度在1微米左右。通过对制备出来的金纳米粒子膜的机械性能测定，通过纳米压痕仪测定其硬度比起原来的金块有大幅度的提高，杨氏模量在80.85GPa。此种金纳米粒子薄膜在未来的纳米传感器和高强度材料上能够有良好的应用。

主权项

一种多用途的等离子的金纳米粒子膜的制备方法，其特征在于：DNA修饰的金纳米粒子的合成，金纳米粒子通过DNA杂交层层组装成膜，制备出的金纳米粒子以及膜的表征，以及制备出的金纳米粒子膜的机械性能的测定；工艺步骤为：（1）DNA修饰的金纳米粒子的合成：a、1.9mL的Milli‑Q超纯水，0.1mL浓度5mM的HAuCl4溶液，加入到反应玻璃瓶中，37.0℃混匀；b1、20µL 的50µM的12‑C序列的DNA加入到一份步骤a所得混合体系中，37.0 ℃搅拌混匀15min；b2、20µL 的50µM的12‑G序列的DNA加入到另一份步骤a所得混合体系中，37.0 ℃搅拌混匀15min；c、分别在b1、b2所得DNA溶液中，在搅拌的条件下快速各加入40 µL的质量体积分数1%新配制的柠檬酸三钠溶液；d、此混合体系随后在37.0℃搅拌反应12h，溶液颜色从淡黄色变成红色，反应后分别得到的12‑C DNA修饰的金纳米粒子溶液及12‑G DNA修饰的金纳米粒子溶液，4℃保藏以进行下一步的实验；所述12‑C序列DNA为：5’‑CCCCCCCCCCCC‑3’，所述12‑G序列DNA为：5’‑GGGGGGGGGGGG‑3’；（2）金纳米粒子通过DNA杂交层层组装成膜：一片清洁的玻璃片浸入到质量体积分数1%的聚二甲基二丙烯氯化铵PDDA溶液中，反应5 min，取出，用超纯水清洗2 min，空气吹干；然后，将玻璃片浸入12‑C DNA修饰的金纳米粒子溶液中去，反应15 min，使金纳米粒子吸附到玻璃片上去；反应结束用超纯水清洗2 min，空气吹干；再浸入12‑G DNA修饰的金纳米粒子溶液中去，反应15 min，使金纳米粒子通过核酸杂交作用进行层层组装，反应结束用超纯水清洗2 min，空气吹干；然后交替上述过程，通过控制组装的循环次数来控制金纳米粒子膜的厚度；浸一次12‑C DNA修饰的金纳米粒子溶液作为涂布一层，再浸一次12‑G DNA修饰的金纳米粒子溶液作为涂布第二层，依此类推；控制金纳米粒子膜的厚度为涂布180‑220层；（3）制备出的金纳米粒子以及膜的表征：采用透射电镜、扫描电镜和原子力显微镜对制备出的金纳米粒子膜进行表征；（4）制备的金纳米粒子膜的机械性质表征采用纳米压痕仪对制备的金纳米粒子膜的硬度以其杨氏模量相关机械性质的参数进行测定。