3.4 金纳米棒-荧光染料-金纳米球对于实际样品的分析检测 17

4 结论 22

  致谢 23

  参考文献 25

1前言

1.1 纳米材料

纳米材料，一般界说为尺寸在0.1~100nm的颗粒，在三维空间至少有一维处于在标准的尺度范围内或由它们作为基础单位组成的材料[1]。广义上，也可以说是颗粒尺寸为纳米微级的超微小杠由此组成的固体物质。纳米科技的诞生是来源于扫描穿隧式显微镜（Scanning Tunneling Microscope）和原子力显微镜（Atomic Force Microscope）的出现，其发展标志着人类科技水平达到了一个崭新的平台。通过哲学认识到，人类在逐渐对纳米材料的了解中，体现出了辩证唯物zhuyi认识论的含义：运动是实物发展的基本规律。然后据此角度，对纳米材料的发展作出了更长远的设想，并将此认识带到了更高的新兴平台上，它的出现打破了人们的传统思维模式[2]。理查德.菲利普斯.费曼，被誉为继爱因斯坦后最睿智的理论物理学家曾预示：“若是有那么一天，一个个的原子可以按人的意愿被逐个安排，世界将会发生怎样的变化呢？”当今预言成真，伴随纳米材料在尺寸，形状和外表，组成和结构顺序上的改变，会带来不一样的光学，电学和化学性能的独特性质，因此设计和构筑具有特殊性能的纳米材料，成为近年来为相关科学研究领域的热点，应用前景愈加广阔。而随着现代科技对大量纳米粒子进行探究有更深的进展后，贵金属材料的特性便凸显出来。其纳米粒子在电磁波380～780nm内有明显的特征吸收峰是其象征性的特质，这是由于其中许多的自由电子对外界光波照射的回应。 

贵金属纳米粒子其在纳米光学（nanoLux&reg）[3]、非线性光学（non-linear optics）[4]、催化效应（catalysis）[5]、热动力学[6]和传感器（transducer/sensor）[7]以及医学诊断（medical diagnosis）[8] 等研究领域都有着十分重要的应用前景。它的合成和可控生长以及光学特征的独特性质激发了科学家们强烈的探索欲望。 对金纳米材料的探索一直位于材料科学以及相关领域的科技前列。且这几年在对其的研究领域取得了持续性的进展。

1.1.1 金纳米棒

金纳米棒(gold nanorods)是一种棒状金纳米材料，其延续了贵金属金的独特性能，因此相对稳定。金纳米颗粒具备优秀的可调控的表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance）性质，这种性质基于入射光和金纳米粒子的自由电子发生了某种反应，即当入射光的波长与自由电子振动频率发生耦合时，会产生表面等离子体共振(surface plasmon resonance ,SPR)[9]，在紫外可见光谱下显示强的吸收峰[10]。表面等离子共振的出峰处关键在于纳米颗粒的尺寸、形状、表面电荷，介质条件等要素。在光谱中会看到球状金纳米粒子和棒状的区别，前者只有一个SPR峰，而后者却有特殊的两个SPR：一个是在横向，另一个是纵向[11]，其中纵向特征吸收峰的位置取决于纳米粒子的长宽比。

金纳米棒的合成有简捷、所用化学物性质稳定、效率高，产量高等优点。因此其被普遍应用于纳米器件构建、生物医药以及病症诊治等领域。

1.1.2 金纳米球

金纳米球，即球状的金纳米材料。在紫外可见光谱上，只表现出一个特征吸收峰。

大量研究证明，金纳米材料的大小形态，质料以及周围介电环境等要素对其光学特性，消光度和散射效果起决定性作用[12]。对金纳米球特有的线性光学性质进行更深入的探索将会推进其在如拉曼表面增强光谱，传感器等领域的发展[13，14]。