二(èr)氧化矽(guī)包覆金(jīn)納米顆粒是一(yī)種(zhǒng)具(jù)有核殼結構(gòu)的復合納(nà)米(mǐ)材(cái)料。

結(jié)構特點

其內核(hé)為金納米(mǐ)顆粒，如(rú)金(jīn)納(nà)米(mǐ)球(qiú)或(huò)金納(nà)米(mǐ)棒，外層均匀(yún)包裹著二氧化(huà)矽(guī)層(céng)，形成直徑在(zài) 20-100nm 的球(qiú)形或棒狀(zhuàng)結構。二氧(yǎng)化(huà)矽層厚度可在 5-50nm 範圍(wéi)內調節，且(qiě)具(jù)有規則(zé)排(pái)列的(dí)孔道(dào)，孔徑為 2-50nm，比(bǐ)表麵積達(dá) 500-1000m²/g，能為功能(néng)化提供(gōng)豐富的(dí)活(huó)性位點(diǎn)。

製備方(fāng)法

• 經(jīng)典 Stöber 法
  ：以正矽(guī)酸乙(yǐ)酯(zhǐ)為矽(guī)源，在(zài)鹼(jiǎn)性(xìng)條件下(xià)發生水(shuǐ)解(jiě)反(fǎn)應，從(cóng)而(ér)在(zài)金納米顆(kē)粒表麵(miàn)形成二(èr)氧化矽包覆(fù)層，該方(fāng)法操作(zuò)簡(jiǎn)單，但包(bāo)覆(fù)層(céng)均匀性可能較差(chà)。

• 溶膠 - 凝(níng)膠法
  ：通過(guò)調控反應條(tiáo)件，可實(shí)現(xiàn)二(èr)氧化矽層的均(jūn)匀(yún)包覆(fù)，適(shì)用於(yú)製備高(gāo)質(zhì)量的核殼(ké)結構。

• 微乳液法
  ：利用表麵(miàn)活(huó)性劑(jì)形成的(dí)微乳液滴作為(wéi)模(mó)板(bǎn)，控製(zhì)二氧化矽的(dí)成核(hé)和生長，可獲得單分散(sàn)性(xìng)良好的核(hé)殼結(jié)構(gòu)，但操作較為(wéi)復(fù)雜。

• 原位(wèi)包覆(fù)法
  ：在(zài)金納(nà)米(mǐ)顆粒合成過程中直(zhí)接加(jiā)入(rù)矽(guī)源，通過調(tiáo)控(kòng)反應(yīng)條(tiáo)件實現(xiàn)原位包覆(fù)，步(bù)驟(zhòu)簡潔，但(dàn)需(xū)精確控(kòng)製(zhì)反應參(cān)數。

性能(néng)優(yōu)勢

• 穩定性(xìng)增強
  ：二(èr)氧化矽(guī)層(céng)可(kě)隔(gé)離金納米(mǐ)顆(kē)粒與(yǔ)外(wài)界環境(jìng)，防止其聚集(jí)和氧化，能(néng)抵抗(kàng)脈衝激光(guāng)照射(shè)下(xià)的熔化，延長保(bǎo)存時間，使其在(zài)更廣泛(fàn)的環(huán)境(jìng)條(tiáo)件下保持穩(wěn)定(dìng)。

• 光學性質可(kě)調(tiáo)
  ：金(jīn)納米(mǐ)顆粒的(dí)表麵等離子(zǐ)體(tǐ)共振效應使(shǐ)其在可(kě)見光區有強(qiáng)吸收，二(èr)氧化(huà)矽(guī)包覆後(hòu)，周圍介(jiè)質(zhì)折(zhē)射(shè)率變化(huà)導致 SPR 峰(fēng)紅(hóng)移(yí) 5-30nm，拓寬了應用波長(cháng)範圍(wéi)。

• 生(shēng)物(wù)相容性(xìng)良(liáng)好(hǎo)
  ：二(èr)氧化矽層(céng)可降低金(jīn)納(nà)米(mǐ)顆粒的細胞(bāo)毒(dú)性(xìng)，提(tí)高(gāo)生物(wù)相容性(xìng)，且(qiě)能(néng)承(chéng)受 200℃高溫，適(shì)用(yòng)於(yú)高溫滅菌(jūn)或(huò)光熱(rè)治療中(zhōng)的局(jú)部(bù)升溫(wēn)。

• 易於(yú)功能(néng)化
  ：二(èr)氧化(huà)矽層(céng)的(dí)矽(guī)羥基可通(tōng)過(guò)矽烷化反應修飾氨基，羧(suō)基(jī)或硫醇基團(tuán)，進(jìn)而(ér)結合(hé)生物(wù)分(fēn)子或功能性(xìng)聚合(hé)物。

應用領域(yù)

• 催化領(lǐng)域
  ：金納米(mǐ)顆粒(lì)具(jù)有優異的催(cuī)化(huà)性能(néng)，二氧化矽層(céng)可保護其免受環境影(yǐng)響(xiǎng)，提高催化(huà)劑的穩定性和可重復性，可作(zuò)為光催化劑載(zǎi)體，用(yòng)於(yú)有(yǒu)機汙染物降解(jiě)等。

• 生物傳感與(yǔ)成像
  ：可(kě)作為拉曼散射增強(qiáng)基底(dǐ)，用於癌症(zhèng)標(biāo)誌(zhì)物等的靈敏檢測，也(yě)可(kě)作為(wéi)生物分(fēn)子(zǐ)探(tàn)針(zhēn)，在生(shēng)物(wù)成像(xiàng)中發(fā)揮重要(yào)作用。

• 藥(yào)物(wù)遞(dì)送
  ：介(jiè)孔二氧(yǎng)化矽(guī)的(dí)孔道為(wéi)藥物負載(zǎi)提供空(kōng)間，載(zǎi)藥量可(kě)達 20-30wt%，通過靶(bǎ)向(xiàng)修飾(shì)可實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞(bāo)靶向，結合光熱效應還(huán)可觸發藥物釋(shì)放。

二氧(yǎng)化(huà)矽(guī)包覆(fù)金納米顆(kē)粒

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