贵金属纳米颗粒分级结构组装体的构筑及光学性能研究

Monodisperse noble metal nanoparticles, as “artificial atoms”, can be used to fabricate hierarchical assembly structure with special optical and electronic properties. The contents of this proposal include investigating the fabrication and structure characterization of nanoparticle assembly, exploring the relationship between microstructure and macroproperty using modern analysis method. Functional noble metal nanoparticles (gold, silver, etc.) will be prepared and used as ideal building blocks to fabricate single-scale assembly with various degrees of order. By further adjusting the factors, such as solvent polarity, surface pressure, functional group, second-scale assembly can be constructed from single-scale assembly. The optical property of the assembly, the effect of microstructure adjustment on the properties of assembly will be deeply investigated. Systematic research on the fabrication, structure characterization, properties of nanoparticle assembly can provide theoretical and technical support in the field of nanoparticle assembly.

单分散的贵金属纳米颗粒作为“人工原子”可构筑具有特殊光学、电学性能的分级结构组装体。本项目涉及多种纳米颗粒组装体的制备及结构表征，并利用现代仪器分析方法研究组装体的微观结构与其宏观性能间的相互关系。主要研究功能化单分散贵金属（金、银等）纳米颗粒的制备，并以制备的单分散纳米颗粒构筑不同有序度的一级组装体。在此基础上，进一步通过溶剂极性、表面压、官能团等参数的调控，由纳米颗粒一级组装体作为组装单元制备纳米颗粒二级组装体。深入研究纳米颗粒组装体的光学性能及纳米颗粒组装体的结构对性能的调控原理。形成关于金属纳米颗粒组装体的制备、结构、性质以及结构-性能关系的系统性研究，为纳米颗粒组装体研究领域提供理论依据和技术支持。

单分散的贵金属纳米颗粒作为“人工原子”可构筑具有特殊光学性能的分级结构组装体。本项目研究了多种纳米颗粒组装体的制备及结构表征，并利用现代仪器分析方法研究组装体的微观结构与其宏观性能间的相互关系。我们通过调控反应物的浓度、溶液的pH值及温度等条件，合成了几种不同长径比的单分散金纳米棒，实现了LSPR从可见光区至近红外光区的精准调控。并且通过金纳米棒表面官能化修饰和共组装，生成了对圆偏振光具有选择性响应的纳米颗粒组装体。基于纳米棒结构的各项异性以及明显的近场增强效应，通过调控入射光的波长，制备了多种复杂结构的组装体，丰富了金纳米棒的光热性质诱导的可控组装过程。针对构筑分级结构组装体的难点，我们将LB膜技术拓展应用于贵金属纳米颗粒的界面组装，调节相应参数，制备大面积的组装体并转移至基底表面。实现了通过界面诱导、溶剂化驱动等方法进行二次组装。基于组装体的各向异性及手性化合物诱导的不对称性分析，揭示了二级组装体的光学性能与结构的关系，为贵金属纳米颗粒组装体的研究提供了理论依据和技术支持。