结题书张林华

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1、吉林大学“大学生创新创业训练计划”项目结题鉴定书项目名称制备聚吡咯包覆枝状金纳米粒子的核壳结构及其光热治疗的应用项目类别校一级项目编号项目负责人张林华学院、年级、专业化学学院10级高分子材料与工程联系电话18744026998电子邮件andongxy@126.com指导教师姓名张皓职称教授填表日期2013年8月27日吉林大学教务处制表5/6项目名称制备聚吡咯包覆枝状金纳米粒子的核壳结构及其光热治疗的应用项目负责人张林华专业高分子材料与工程年级10级联系电话18744026998E-mailandongxy@126.com主要参加人张娜关歆姝张雯晴立项时间2012年5月完成时间2013年7月项目

2、经费批准经费：10000元支出经费：10000元指导教师签字成果形式A．系列论文[]B．研究报告[]C．实际应用[]D．专利[]E．其它[√]主要研究成果序号成果名称成果形式作者出版社、发表刊物或采用单位时间（刊期）1.CoatingUrchinlikeGoldNanoparticleswithPolypyrroleThinShellsToProducePhotothermalAgentswithHighStabilityandPhotothermalTransductionEfficiency学习参与李晶Langmuir2013,29,7102−71105/6项目成果简介（3000字以内，包

3、括项目实验成果、创新性、应用情况、项目学术交流情况等）：制备聚吡咯包覆枝状金纳米粒子的核壳结构及其光热治疗的应用近些年来,纳米粒子因其特殊的光电性质,表面增强拉曼光谱（SERS）,金属等离子体共振(SPR)效应及生物应用得到越来越多的关注。纳米粒子的性质与尺寸大小，形貌有关，将聚合物引入枝状纳米粒子的体系形成核-壳结构，既增加了纳米粒子的稳定性，又利用纳米粒子体积效应和表面效应增强了聚合物的性能。金纳米粒子是最稳定的金属纳米粒子，聚吡咯具有良好生物相容性和光热转化能力，我们将其复合后，制备得到了聚吡咯包覆枝状金纳米粒子，此核壳结构具有非常大的光热治疗前景。项目试验成果一：采用种子生长的方法制备

4、枝状金纳米粒子。首先，我们用柠檬酸钠和氯金酸制备出种子。再用制得的新制种子，再加入氯金酸和柠檬酸钠，对苯二酚，通过调节用量制得枝状金纳米粒子。在金纳米粒子的基础上，我们还探讨了分别控制柠檬酸钠，对苯二酚，seeds，氯金酸的用量来研究粒子的生长机理和稳定性，最终，以粒子为中介，调节金离子的活性得到了尺寸在55nm到200nm的枝状金纳米粒子。在这些可调控的实验变量中，对苯二酚起到了关键性作用，并得出了只有在高浓度的对苯二酚下才会形成枝状纳米粒子。这是因为对苯二酚可以在金离子氛围中，选择性的还原AuI形成Au0单质，在高浓度的对苯二酚下，大量的Au0生成，并快速的沉积在高活性的晶面（111）上，

5、因而形成了枝状的形貌。尽管我们合成的枝状金纳米粒子有良好的稳定性，在室温下可保持10多天形貌不发生变化，但这在热力学上是不稳定的，易转化为球形粒子，因此需要找到种办法提高其稳定性。项目实验成果二：将枝状金纳米粒子与聚合物复合，使先前合成的枝状纳米粒子稳定性有所提高。通过原位氧化聚合的方法，使吸附在金纳米粒子表面的吡咯单体，在酸性过硫酸铵的氧化下发生聚合反应，即在枝状金纳米粒子表面包覆聚吡咯壳层，这种核-壳结构将高分子材料和金属纳米材料结合起来,不仅能充分利用高分子聚合物提供均一尺寸的壳层,提高金属纳米粒子的结构稳定性,并且通过引入功能性高分子聚合物,产生独特的新功能，聚吡咯良好的生物相容性和光

6、热转化能力，大大增加了粒子的应用范围。通过控制实验试剂的用量（吡咯，表面活性剂十二烷基硫酸钠，氧化剂酸性过硫酸铵），以调节金纳米粒子外层聚吡咯壳层厚度，通过比较包覆聚吡咯壳层前后，考察粒子的光热稳定性和热转化效率的变化。5/6图为枝状粒子在包覆聚吡咯壳层之后，粒子具有良好的稳定性，通过紫外吸收光谱可知，粒子保存一年，吸收峰位没有变化，也就代表结构没有变化。说明我们通过包覆聚合物的方法大大地提高了粒子的稳定性，利于其近一步的应用。图为粒子包覆聚吡咯壳层后放入50°热水中，吸收值与时间的变化关系。相对比与未包覆壳层的粒子（b）,具有良好的热稳定性。项目试验成果三：聚吡咯包覆的枝状金纳米粒子的光热转

7、换性能的研究。通过学习我们了解到，目前,利用以纳米材料为基础的肿瘤诊断治疗已取得了重大进展，并有望成为治疗肿瘤的有效手段,枝状金纳米粒子相较于球形粒子有更加宽泛的可调节表面等离子共振区间，尤其是在近红外区域。利用其在近红外的强烈吸收，在使用激光辐照金纳米粒子时，金纳米粒子能够有效地吸收光能量进行局部加热,导致蛋白质变性,有助于杀死癌细胞，从而降低对正常细胞的损伤。光热转换曲线如上图所示。可见在80