金納米片的描述
2025-08-15
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金納米片：二維納米材料的“多面手"
一、核心特性：二維形貌賦予的特殊優(yōu)勢
金納米片作為二維納米材料的代表，其超薄厚度（通常為單層或多層金原子）和廣闊表面積使其在性能上顯著區(qū)別于一維（如金納米棒）和零維（如金納米球）結(jié)構(gòu)：
高比表面積：更大的開平層和堆垛層錯結(jié)構(gòu)提供更多活性位點，便于表面修飾和藥物負(fù)載。
特殊光學(xué)性質(zhì)：在近紅外區(qū)（700-1100 nm）具有強(qiáng)吸收和光散射特性，光熱轉(zhuǎn)換效率（η）優(yōu)于金納米棱鏡、納米籠等結(jié)構(gòu)，適合深層組織治療。
優(yōu)異機(jī)械性能：通過聚合物表面屈曲剝離法制備的自立金納米片，兼具超高強(qiáng)度（~1.5 GPa）、延展性（斷裂應(yīng)變>10%）和導(dǎo)電性，可用于柔性電子器件。
二、制備工藝：形貌與尺寸的精準(zhǔn)調(diào)控
金納米片的合成方法多樣，核心在于控制晶面生長方向和非平衡態(tài)刻蝕：
種子介導(dǎo)生長法：
步驟：先制備金晶種（如HAuCl?+檸檬酸鈉+NaBH?），再通過生長液（含CTAB、KI、L-抗壞血酸等）調(diào)控形貌。
優(yōu)勢：形貌可控（如三角形、六邊形），均一性良好。
案例：通過調(diào)節(jié)KI濃度，可合成邊長從50 nm到10 μm的金納米三角片。
活性表面刻蝕法：
原理：利用強(qiáng)配體（如2-巰基-5-苯并咪唑羧酸）在金納米片表面的非均勻吸附，通過非平衡態(tài)刻蝕實現(xiàn)孔洞結(jié)構(gòu)。
突破：打破傳統(tǒng)刻蝕“越刻越圓"的限制，可在平整表面鉆孔，為納米催化、傳感提供新結(jié)構(gòu)。
三、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用：從診療到智能遞送
金納米片的二維形貌和光學(xué)特性使其在腫liu治療和診斷中表現(xiàn)突出：
光熱治療（PTT）：
機(jī)制：近紅外光照射下，金納米片將光能轉(zhuǎn)化為熱能，局部溫度升至42-45℃殺死腫liu細(xì)胞。
光動力治療（PDT）：
機(jī)制：金納米片表面等離子體共振增強(qiáng)單線態(tài)氧（ROS）生成，誘導(dǎo)腫liu細(xì)胞凋亡。
藥物遞送：
策略：通過Au-S鍵修飾含硫醇基配體（如HS-PEG-NH?），負(fù)載鉑（IV）等難溶性藥物。
效果：Pd@Au-PEG-Pt納米片穩(wěn)定性高，腫liu聚集率比球形Au-PEG-Pt高2倍，毒性更低。
生物成像：
模式：暗場光學(xué)成像、光聲成像、表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）。
優(yōu)勢：金納米片的光散射信號強(qiáng)，可實現(xiàn)高對比度腫liu邊界識別。
四、其他領(lǐng)域：從電子到環(huán)境
柔性電子：
應(yīng)用：自立金納米片可用于制作可穿戴設(shè)備、應(yīng)變傳感器，其導(dǎo)電性和機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)于傳統(tǒng)材料。
催化：
案例：金納米片負(fù)載于TiO?上，對CO氧化反應(yīng)催化活性顯著提高，源于二維結(jié)構(gòu)暴露更多活性位點。
環(huán)境治理：
潛力：高比表面積和活性位點可吸附水中的重金屬（如Pb2?、Cd2?）和有機(jī)污染物（如染料、抗生素）。
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