通过引入具有不同结构的功能分子和利用外界因素诱导功能分子的结构及构型变化,实现对功能化金纳米晶整体性质的化学调控,是一种创新性的研究思路。本项目从探索新型的功能化金纳米晶的合成策略入手,以固体表面上的二维点阵结构为测试平台,研究不同功能分子的引入和功能分子的状态变化对纳米晶光电特性的影响,寻求有利用价值的新效应。本研究将大大丰富功能化金纳米晶的研究体系,加深对其光电性质及决定因素的理解,为构建基于功能化金纳米晶的新型纳米结构和纳米器件提供新的思路。
有机单分子层保护的金纳米晶的研究在过去十多年中得到了广泛的重视和深入的研究。本项目提出了一种新的研究思路通过合成一系列由不同结构的功能分子单分子层保护的单分散金纳米晶,利用外界因素诱导功能分子的结构及构型变化,实现对功能化金纳米晶整体性质的化学调控。项目的核心内容是建立获得具有单一尺寸和确定化学组成的金纳米晶(即类分子型金纳米晶)的合成和尺寸优化方法,进而在排除尺寸效应的情况下,对不同结构的有机功能分子保护层的影响、特别是有机保护层的动态变化对金纳米晶光学及电学特性所产生的影响展开系统的研究。本项目建立了以水相为介质、以巯基丁二酸(MSA)或N-Acetyl-L-Glycine (NAC))为保护分子、以NaBH4为还原剂的合成路线,并研究了利用尺寸排阻高效液相色谱优化尺寸分离的条件,得到了尺寸小于3nm的具有确定化学组成的水溶性金纳米晶。