球形金奈米粒子的兩色現象研究

Study of dichroic behavior of spherical gold nanoparticle

蔡尚廷(Shang-ting Tsai)

指導教授 ： 侯劭毅

國立臺北科技大學/工程學院/生化與生醫工程研究所/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2014.00648

摘要

一般認為球形金奈米粒子為紅色，吸收峰在 520 nm 左右，當其聚集時會呈現藍紫色，吸收峰會出現紅移，在一些研究中指出形狀及大小不同時，顏色及吸收峰也會有所變化，但雙色現象卻少有人提起。
本研究將粒徑 13.5 nm 的金奈米粒子做為種子，加入四氯金酸溶液中，利用超音波在水浴70℃中進行震盪，於四氯金酸在檸檬酸鈉缺乏的情況下還原，產生雙色現象的金奈米粒子，即反射光與透射光顏色不同的金奈米粒子。再使用穿透式電子顯微鏡(Transmission electron microscopy, TEM)探討形狀及大小與此現象之關聯性，以及分光光度計(spectrophotometer)量測吸收峰之變化情形。
結果顯示雙色現象產生時，吸收峰會略有紅移。在典型的金奈米粒子聚集實驗中，也有紅移現象，但沒有產生雙色現象。不過TEM 的結果顯示，本方法所得之雙色金奈米粒子有輕微的聚集，故我們難以判斷此紅移現象的成因。在TEM 的觀察中，在檸檬酸鈉缺乏下產生之圓形或多邊形金奈米粒子，皆有雙色現象的產生。本研究利用12-mercaptododecanoic acid(12-MDA) 、N-(3-Dimethylaminopropyl)-N’-ethylcarbodiimide hydrochloride(EDC)及N-Hydroxysuccinimide(NHS)，使雙色金奈米粒子聚集，發現雙色現象有明顯變弱，透射光從紅色變為藍紫色。但是將聚集後的雙色金奈米粒子及一般金奈米粒子，加到四氯金酸溶液中再次長晶，發現雙色現象更為明顯。所以本研究認為，是四氯金酸在檸檬酸鈉缺乏的狀況下還原所導致。

關鍵字

金奈米粒子 ； 雙色現象 ； 反射透射

並列摘要

Typically, the color of spherical gold nanoparticles and aggregated nanogold is red and bluish purple, respectively. In this study, dichroic and spherical nanogold was synthesized using a seeding growth method under sodium citrate insufficiency in an aqueous solution. This particular nanogold solution is orange in reflected light and red in transmitted light. With particle assembling, the
solution is fainter orange in reflected light, but purple or blue in transmitted light. The current theory for optical properties of gold nanoparticles does not fit the
dichroic behaviors of gold nanoparticles. To the best of our knowing, this is the first study to report how the nanogold is synthesized affects the behavior of the
nanogold.

並列關鍵字

gold nanoparticle ； Dichroic behavior ； transmitted ； reflected

參考文獻

8. 佘瑞琳 , et al.，「金奈米粒子之合成及鑑定－統整型化學實驗實例」，

implementations in cancer diagnosis and photothermal therapy," Journal

27. Kelly, K.L., et al., "The optical properties of metal nanoparticles: The

42. Guo, L., et al., "Iron nanoparticles: Synthesis and applications in surface

科技股份有限公司， 2002，