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从北卡罗莱纳州立大学和麻省理工学院的研究人员发现沉积磁性氧化铁（磁铁矿）纳米粒子在二氧化硅上涂布的金纳米棒更简单的方式，产生具有有用的磁性和光学特性的多功能纳米颗粒。
金纳米棒有广泛的潜在应用，因为它们具有表面等离子体共振——这意味着它们可以吸收和散射光。通过控制纳米棒的尺寸，特别是它们的长宽比(或长度除以直径)，就可以控制吸收光的波长。这一特性使得金纳米棒在催化、安全材料以及诊断、成像和癌症治疗等生物医学应用方面具有吸引力。磁铁矿-金纳米颗粒也可以利用磁场进行操纵，这一事实增强了它们在生物医学应用方面的潜在用处，如诊断工具或光热疗法。
”我们在新的论文大纲的方法很简单,可能使它更快和更便宜的比现有技术用于创建这些纳米粒子,在小范围内或大,”乔·特蕾西说材料科学和工程学副教授数控状态和工作论文的通讯作者。
这项新技术使用一种称为杂凝聚的方法。二氧化硅涂布的金纳米棒分散于乙醇中，极性溶剂。在乙醇中，氢原子部分带正电荷的，和氧原子部分带负电荷。磁铁矿纳米颗粒分散在己烷中，非极性溶剂，其中，所述电荷不分离。当两种溶液混合时，磁性纳米颗粒结合至金纳米棒 - ，所得磁铁矿的金纳米颗粒从使用简单的离心分离过程除去溶剂。
“我们能够将预合成的二氧化硅涂层金纳米棒和氧化铁纳米粒子结合起来，”北卡罗来纳州立大学的博士生、该论文的主要作者布莱恩·查普曼(Brian Chapman)说。“这比其他技术简单，其他技术要么依赖于在金纳米棒上生长氧化铁纳米粒子，要么使用分子交联剂将铁与纳米棒的二氧化硅涂层结合。”
特雷西说:“我们的方法还产生了高度均匀的纳米颗粒。”通过加入peg -儿茶酚配体，得到的纳米颗粒可以分散在水中。这使得它们在生物医学应用中更加有用。
“这些是有趣的，可能非常有用的多功能纳米颗粒，”Tracy补充道。“希望这项工作将促进利用它们的应用程序的开发。”
纸”,用于沉积磁性纳米粒子的杂方法到硅胶填充 - 外包金纳米棒，“发表在期刊上化学材料．该论文由北卡罗来纳州立大学前博士生吴伟辰(Wei-Chen Wu)共同撰写;以及麻省理工学院的李巧楚和尼尔斯·霍尔滕-安德森。这项工作得到了国家科学基金会DMR-1121107、DMR-1056653和CBET-1605699的支持。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
“异质聚集法在二氧化硅涂层金纳米棒上沉积磁铁矿纳米粒子”
作者: Brian S. Chapman, Wei-Chen Wu and Joseph B. Tracy, North Carolina State University;麻省理工学院的Li Qiaochu和Niels Holten-Andersen说
发表：12月11日，化学材料
DOI: 10.1021 / acs.chemmater.7b03481
文摘:疏水性的，分散在油胺己烷稳定的磁铁矿纳米颗粒（四氧化三铁的NP）可以组装成通过混合分散在乙醇中的二氧化硅 - 外涂的金纳米棒（SiO 2系的GNR）的表面上致密的涂层。在这种非水杂凝聚过程中，加入乙醇当四氧化三铁的NP变得不稳定，从而导致在几分钟之内的芯/卫星的Fe3O4-SiO 2系的GNR。溶剂混合物的组合物允许的极性的调谐和朝向聚集的驱动力。在最佳2：己烷体积比为1：乙醇，杂凝聚，以形成四氧化三铁的SiO2-GNR的发生快，同时避免的Fe3O4的NP或SiO 2-的GNR的homoaggregation。四氧化三铁的SiO2-GNR的保持金纳米棒芯的纵向表面等离子体共振和是磁响应的和可分离的。四氧化三铁的NP保持期间磁性提取和再分散的多个周期的四氧化三铁的SiO2-GNR的的表面上的约束。油胺配体的四氧化三铁纳米粒子渲染的四氧化三铁的SiO2-GNR的非极性溶剂分散。与聚（乙二醇）儿茶酚（PEG-儿茶酚）对PEG化导致PEG-Fe3O4的-SiO 2系的GNR的外表面的Fe3O4的官能化的是在水中分散。与接种的生长或使用分子交联剂，以形成多官能纳米粒子相比，杂凝聚的方法是可能相当一般，简单和高效。连续调节溶剂极性的能力，预计以允许杂凝聚过程的调谐为许多不同类型和NP的尺寸。
