金纳米粒子共振散射与共振吸收的关系.pdf

第33 卷 第+ 期 应 用 化 学 HB=6 33 TB6 + 3%% 年+ 月 ! ! ! URVT:S: W5QPT(2 5N (XX2V:G UR:IVSYPZ! ! ! I;J6 3%% 金纳米粒子共振散射与共振吸收的关系 # 潘宏程! 蒋治良 ! 袁伟恩! 黄思玉 （广西师范大学资源与环境系! 桂林# $%%# ） 摘! 要! 采用共振散射光谱和透射电镜研究了金纳米粒子。结果表明，粒径为$% ’ 、() 的质量浓度为% * +, # - $% . / 01 ’2 的金纳米粒子溶液在3 ’ 处分别产生 $ 个共振吸收峰和 $ 个共振散射峰。粒径为 % ’ 、() 的质量浓度为% * $4, 4 - $% . / 01 ’2 的金纳米粒子溶液在+% ’ 处分别产生 $ 个共振吸收峰和 $ 个共振散射峰。当金纳米粒子浓度较高时，存在共振散射峰红移和猝灭现象。从光子与纳米粒子界面超分 子能带电子作用及光子与纳米粒子之间发生多次散射的角度出发，探讨了金纳米粒子共振散射峰和共振吸 收峰的对应关系及其共振散射峰红移和猝灭的机理。 关键词! 金纳米粒子，共振散射，共振吸收 中图分类号：5/4 6 /! ! ! ! ! 文献标识码：(! ! ! ! ! 文章编号：$%%%7%$8（3%% ）%+7%3837%# 金纳米粒子在纳米化学、纳米材料等新兴学科中已得到广泛的研究，它所展现的独特物理化学性质 和层出不穷的新现象，使理论研究不断地得到发展和更新。G2H5 理论解释了金纳米粒子溶液的稳定 ［$］ ［3 ］ 性 ；ID 用散射理论解释金纳米粒子溶液的颜色 ；金纳米粒子溶液的表面等离子体共振吸收（或共 ［+ ］ ［# ］ 振吸收）也有报道 。金纳米粒子溶液存在共振散射效应（JDKB;FD KF;LLDJ0 DMMDFL ） 。本文用共振散 射光谱和透射电镜研究了金纳米粒子溶液，发现球形金纳米粒子的共振散射峰与共振吸收峰波长相等， 并且尚存在共振散射峰红移和共振散射猝灭现象，这些结果未见研究报道。 ! 实验部分 !6 ! 试剂和仪器 用氯金酸配制, 9 - $% . # 01 ’2 的() （ ）溶液，；$, % - $% . 3 01 ’2 柠檬酸三钠溶液。采用 NJDK ! ［ ］ . 法 制备质量浓度为, 9 - $% 01 ’2 的3 种不同粒径的金纳米粒子（! O $% ’ 和! O % ’ ）溶液。所 用水为二次蒸馏水。 PN7#% 型荧光分光光度计（日本岛津）；Q7+#%% 型紫外可见分光光度计（日本日立）；R7/%% 型透射 电子显微镜（日本电子株式会社）。 !6 # 实验方法 量取一定量金纳米粒子溶液于$% ’2 刻度试管中，蒸馏水稀释至$% ’2 ，摇匀。用荧光分光度计，在 ! . ! O ! O % 条件下同步扫描获得其同步散射光谱（SSS ）。以蒸馏水作参比，用紫外可见分光光度 DC D’ 计记录其吸收光谱（(S ）。 # 结果与讨论 # 6 ! 金纳米粒子的吸收光谱 金纳米粒子的吸收主要是由于金纳米粒子量子尺寸效应产生的共振吸收或界面等离子体共振吸收 ［+ ］ 所致 。粒径$% ’ 的金纳米溶液为红色，其吸收光谱如图$ 所示。图中可见，共振吸收峰位于3 ’ 处且不受金纳米粒子质量浓度（% * , 9 - $% . 01 ’2 ）的影响。粒径% ’ 的金纳米溶液为暗红色，其最 大吸收峰位于+% ’ 处（图3 ）。金纳米粒子溶液的吸光度与浓度呈线性关系（图+ ）。 3%%# 7%7+% 收稿，3%%# 7%87%9 修回 国家自然科