JPCC一篇关于合成荧光金纳米簇的"Most-Accessed Articles"
2007-12-24 21:22| 为了响应cc136520超版在http://www.chem8.org/bbs/thread-11645-1-1.html中的活动倡议，和大家分享一下JPCC上的最近的一篇关于合成荧光的金纳米簇的article： J. Phys. Chem. C, 111 (33), 12194 -12198, 2007. 10.1021/jp071727d Nanoparticle-Free Synthesis of Fluorescent Gold Nanoclusters at Physiological Temperature Yuping Bao, Chang Zhong, Dung M. Vu,  Jamshid P. Temirov, R. Brian Dyer,* and Jennifer S. Martinez*先介绍一下贵金属的发光特性的研究背景。早在1969年，Mooradian就发现bulk态的金，银，铜等贵金属呈现较弱的荧光，量子产率约在10-10数量级。后来研究发现随着金属材料的尺寸逐步减小，直至纳米级别时，金属的发光效率有明显增强，特别是在其尺寸接近电子的费米波长的级别（小于1nm）时，这些贵金属纳米簇（如金，银）会呈现较强的荧光性质。这些发光的金属纳米簇具有很多优于传统的荧光团的性质，如尺寸小，好的光稳定性，大的Stokes位移等，在单分子光谱，荧光成像，光电器件上都有可观的应用前景。 在这一领域，目前是GIT的Dickson教授研究小组做的最多，也最出色，特别是他的弟子Jie Zheng在2002到2004年期间，发展了利用枝状化合物（dendrimer）为模板成功制备强荧光的金、银纳米簇，相关工作发表在JACS （2002，124，13982；2003，125，7780），Phys. Rev. Let.（2004, 077402）上，毕业后又于2007年在Annu. Rev. Phys. Chem. （2007，58, 409）上写了篇综述。Zheng的博士论文（Fluorescent noble metal nanoclusters）我在“博士论文/材料”已共享（http://www.chem8.org/bbs/thread-9869-1-1.html）。Dickson小组在07年又先后利用DNA，多肽为模板制备了荧光的银纳米簇，并考查了在生物成像中的应用，分别发表在PNAS (2007, 104, 12616)，Angew Chem.(2007, 46, 2028)上。 有趣的是，关于Zheng等利用dendrimer合成荧光的金属纳米簇的工作曾引起过一阵不小的扰动，原因是美国的Bard 和日本的Imae都先后发现了dendrimer本身就具有荧光（JACS 2004, 126, 8358; JACS 2004,126, 13204）。虽然存在模板背景荧光的干扰，不过后期的一些实验依然表明了Zheng的方法确实能得到的荧光的金属纳米簇（如 Phys. Rev. Let. 2004, 077402;Chem. Commun. 2006, 2400; Chem. Commun. 2006, 5068 等）。 但Zheng的方法作为一种合成方法来讲，依然存在几个不足，如（1）有毒的还原试剂的使用(NaBH4)；（2）由于强还原剂的使用，反应中有可能同步生产大尺寸的荧光效率低的纳米粒子（虽然作者没有在文中提及）；（3）反应的重现性问题。 Bao的这篇发表在JPCC的工作正是基于这样一种背景下的。作者试图解决Zheng的方法的上述几点不足，于是采用了两种途径：A）自然还原法。即直接将dendrimer和氯金酸混合，于37度下放置3天，还原剂为dendrimer上的羟基；B）弱还原剂法。作者选用了抗坏血酸，加入到dendrimer和氯金酸的混合溶液，然后也是于37度下放置3天。两种方法都成功得到了荧光的金纳米簇。不同的是，方法A得到的金发蓝光，而方法B得到的金则呈现出多种颜色，本质上就是得到了多种不同尺寸的纳米簇的混合物而已，这一点可以通过改变激发波长来观察荧光发射峰的位置移动看出（见文中的Figure 2C;Figure 3A）。 当然这篇工作的主要卖点是在于作者认为自己的这种方法能得到Nanoparticle-Free（不含大尺寸的纳米粒子）的金纳米簇，作者从以下两点予以说明： 1）吸收光谱中没有观察到金纳米粒子的特征SPR峰（一般直径大于2个纳米的金纳米粒子在520nm左右会有特征的SPR峰）； 2）没有观察到溶液因纳米粒子存在而应呈现的光散射效应。 另一个卖点就是避免了有毒还原试剂的使用，A利用了dendrimer本身的弱还原能力，B采用的抗坏血酸是一种具有生物相容性的中等程度的还原剂。 此外，由于也采用了dendrimer作为模板，作者在文中一开始就首先通过控制实验及对比实验，排除了dendrimer的荧光的可能干扰，认为在实验条件下所采用的dendrimer荧光可以忽略。 个人的一点看法： 1）该文最大的卖点“Nanoparticle-Free”，个人认为证据还不够充分，不过也没想到什么更合适，有力的方法，呵呵 2）该方法的反应周期太长，对于合成来说是不利的。 由于这段时间正在做这方面的工作，所以看了些关于荧光的金属纳米簇方面的文献，上面码的东西都是个人理解，呵呵，欢迎讨论。 [ 本帖最后由 sally208 于 2007-12-24 21:18 编辑 ]
|
留下脚印
- 踩一脚
- 您的头像会显示在这里
迷你博客
日志
相册
群组
分享
☆麦兜☆
化学吧