不同粒径大小的金纳米粒子|球形金纳米粒子|单分散金纳米颗粒Glucose modified Gold Nanoparticles（粒径5nm）
不同粒径大小的金纳米粒子|球形金纳米粒子|单分散金纳米颗粒Glucose modified Gold Nanoparticles（粒径5nm）
金属纳米颗粒是尺寸在1-100纳米的金属原子聚集体，比光的波长还小。因其尺寸小，会产生量子限域效应，增加或减少金属原子数目会造成其结构、电子和光学性质的显著改变。因此，与宏观金属材料不同，金属纳米颗粒的尺寸、形貌以及元素分布决定其力学行为、表面吸附、运输、催化活性和光电性质。
比如金纳米颗粒常用于标记生物分子，一方面，形状影响金纳米颗粒的生物分布（图1）；另一方面，不同大小形状的金纳米粒子会显现出不同的颜色（图2）。如果想要得到红色的金纳米颗粒，就需要在合成过程中严格控制颗粒的长宽比，否则就很有可能会得到蓝色的颗粒，同时还需要注意不要生成空心的颗粒。又譬如近年来，传统被认为化学“惰”性的金在纳米尺度表现出特殊的催化性能，其尺寸和形貌是决定催化性能的关键因素（图3）。
金属纳米颗粒是如何“生长”的？
合成金属纳米颗粒常见的方法是从金属盐的水溶液中制备纳米颗粒。当溶液中溶质的浓度超出溶解度后就会有晶体析出，这就是成核。裸露的金属核活性很高，会吸附更多的金属离子或者其它金属核不断“长大”。有机配体覆盖在金属核表面可以阻止其“长大”，形成可以在溶液中稳定存在的单分散的纳米颗粒。如果配体和金属核的化学相互作用强而且数量又多，就可以合成出尺寸小的纳米颗粒，比如，巯基配体和金的化学相互作用很强，可以生产出1-3纳米的具有精确分子式和化学结构的金纳米颗粒。
图6 金属纳米颗粒的经典成核和生长理论对比融合生长理论的示意图
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以上资料来自小编axc,2022.04.13
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