晶種成長法合成一維金奈米棒與性質分析之探討

Abstract

對於合成出的金奈米棒是否能達成控制想要的長寬比乃是合成技術上的一大挑戰與目標。我們在水溶液中，利用晶種成長法，藉由三種不同的合成方法，分別是(1)連續三步(continuous three-steps)之晶種成長法：此方法可以做出超高長寬比20.5的長金奈米棒(2)單相界面活性劑(single surfactant)之晶種成長法：此方法可以由加入銀離子做出長寬比2.7~5.2的短金奈米棒(3)雙相界面活性劑(binary surfactant)之晶種成長法：此方法可以做出長寬比5.6~10.0的短金奈米棒。量測UV-Visible Near IR吸收光譜儀結果發現，金奈米棒的長寬比越大(2.7~10.0)，其長軸表面電漿共振吸收波長有大大紅位移的現象(672~1200 nm)；而超高長寬比20.5的長金奈米棒，其吸收波長在2300~2500 nm付近，換算成FTIR spectrum常用的單位 cm-1，大約是在4000 cm-1附近。 更進一步地，我們對此合成出的金奈米棒做XRD分析，發現金奈米棒、金奈米粒子和塊材金都有四個結晶面，分別是(111)、(200)、(220)、 (311) ，而且都是FCC(面心立方晶體)結構，但是主要結晶面有很大的不同，金奈米棒的結晶面是以(200) 為主，而金奈米粒子和塊材金的結晶面是以(111)為主。而在HRTEM下，可以很清楚看到金奈米棒的結晶面，是單晶(single crystal)結構。 未來，我們將以金奈米棒獨特的光學性質應用到無機紅外線感應器中。