几种典型纳米材料PPT演示课件
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纳米生物材料PPT精选课件
1 普通载药纳米微粒 ❖ 在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。
载药磁性微粒是在微囊基础上发展起来的新型药物运载系统。 纳米技术在当代中国的发展
这种剂型的出现背景是基于将一些药物通过 费米能级附件的电子能级由准连续变为离散能级的现象
❖ 对矿物类中药进行纳米化处理技术上不存在大问题，常规制备纳米材料的物理、化学方法都可以采用，但对于中药中大量使用的植物
❖ (4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化， 再经低温热处理而生成纳米粒子。
❖ (5)微乳液法 两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的
作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处 理后得纳米粒子。
2 纳米材料在生物医学上的应用
1. 纳米载体 2. 纳米生物器件 3. 纳米生物组织工程 4. 纳米医药
急剧上升到0.991表面原子的晶场环境和结合能 第一代蛋白检测芯片将主要依赖于抗体和其他大分子，显然，用这些材料制备复杂的芯片，尤其是规模生产会存在很多实际问题，理
想的解决办法是采用化学合成的方法大规模制备抗体。
与内部原子不同，具有很大的活性；晶粒的微粒 纳米电子学: 拥有崭新功能的电子仪器，有高速度及低能量消耗的优点;
而当粒度减小到l nm(总原子数为30)时，这一比值急剧上升到0.
16nm、20nm时转变为超顾磁性。另外纳米颗粒材 1 nm=106 mm=109m(=10Å) 大约等于十个氢原子并列一直线的长度。
(3) 提高芯片制作的点阵速度；
(4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。
31在血管中运动的纳米机器人它正在使用纳米切割机和真空吸尘器来清除血管中的沉积物纳米机器人在清理血管中的有害堆积物中国科学院合肥研究院的研究32中国科学院沈阳自动化所研制研制的纳米微操作机器人在1010微米的基片上刻出的字样肾结石胆结石的治疗肾结石胆结石的治疗将纳米机器人以插入导管将纳米机器人以插入导管的方式引入到尿道或胆道里的方式引入到尿道或胆道里内内直接到达结石所在的部位直接到达结石所在的部位并且直接把结石击碎并且直接把结石击碎并且直接把结石击碎
载药磁性微粒是在微囊基础上发展起来的新型药物运载系统。 纳米技术在当代中国的发展
这种剂型的出现背景是基于将一些药物通过 费米能级附件的电子能级由准连续变为离散能级的现象
❖ 对矿物类中药进行纳米化处理技术上不存在大问题，常规制备纳米材料的物理、化学方法都可以采用，但对于中药中大量使用的植物
❖ (4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化， 再经低温热处理而生成纳米粒子。
❖ (5)微乳液法 两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的
作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处 理后得纳米粒子。
2 纳米材料在生物医学上的应用
1. 纳米载体 2. 纳米生物器件 3. 纳米生物组织工程 4. 纳米医药
急剧上升到0.991表面原子的晶场环境和结合能 第一代蛋白检测芯片将主要依赖于抗体和其他大分子，显然，用这些材料制备复杂的芯片，尤其是规模生产会存在很多实际问题，理
想的解决办法是采用化学合成的方法大规模制备抗体。
与内部原子不同，具有很大的活性；晶粒的微粒 纳米电子学: 拥有崭新功能的电子仪器，有高速度及低能量消耗的优点;
而当粒度减小到l nm(总原子数为30)时，这一比值急剧上升到0.
16nm、20nm时转变为超顾磁性。另外纳米颗粒材 1 nm=106 mm=109m(=10Å) 大约等于十个氢原子并列一直线的长度。
(3) 提高芯片制作的点阵速度；
(4)溶胶凝胶法 金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。
31在血管中运动的纳米机器人它正在使用纳米切割机和真空吸尘器来清除血管中的沉积物纳米机器人在清理血管中的有害堆积物中国科学院合肥研究院的研究32中国科学院沈阳自动化所研制研制的纳米微操作机器人在1010微米的基片上刻出的字样肾结石胆结石的治疗肾结石胆结石的治疗将纳米机器人以插入导管将纳米机器人以插入导管的方式引入到尿道或胆道里的方式引入到尿道或胆道里内内直接到达结石所在的部位直接到达结石所在的部位并且直接把结石击碎并且直接把结石击碎并且直接把结石击碎
纳米材料及其应用PPT课件
2000s
纳米材料在各个领域得到广泛应用，成为研 究热点。
1990s
纳米技术迅速发展，出现多种制备方法。
2010s至今
纳米技术不断创新，应用领域不断拓展。
02
纳米材料的制备方法
物理法
真空蒸发冷凝法
01
在真空条件下，通过加热蒸发物质，并在冷凝过程中形成纳米
粒子。
激光诱导法
02
利用高能激光束照射物质表面，通过激光能量使物质蒸发并冷
生物法
微生物合成法
利用微生物作为模板或催化剂，通过生物反应合成具有特定结构 和性质的纳米材料。
植物提取法
利用植物中的天然成分作为原料，通过提取和纯化得到纳米材料。
酶催化法
利用酶的催化作用合成具有特定结构和性质的纳米材料。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
燃料电池
纳米材料可以提高燃料电 池的效率和稳定性，降低 成本。
纳米材料及其应用 ppt课件
目录
• 纳米材料简介 • 纳米材料的制备方法 • 纳米材料的应用领域 • 纳米材料面临的挑战与前景 • 纳米材料的应用案例分析
01
纳米材料简介
纳米材料的定义与特性
定义
纳米材料是指在三维空间中至少有一 维处于纳米尺度范围（1-100nm）或 由它们作为基本单元构成的材料。
凝形成纳米粒子。
机械研磨法
03
通过机械研磨将大块物质破碎成纳米级粒子，常见于金属、陶
瓷等硬质材料的制备。
化学法
化学气相沉积法
利用化学反应在加热条件下生成纳米粒子，通常需要使用气态反 应剂和催化剂。
溶胶-凝胶法
通过将原料溶液进行溶胶和凝胶化处理，再经过热处理得到纳米 粒子。
纳米材料在各个领域得到广泛应用，成为研 究热点。
1990s
纳米技术迅速发展，出现多种制备方法。
2010s至今
纳米技术不断创新，应用领域不断拓展。
02
纳米材料的制备方法
物理法
真空蒸发冷凝法
01
在真空条件下，通过加热蒸发物质，并在冷凝过程中形成纳米
粒子。
激光诱导法
02
利用高能激光束照射物质表面，通过激光能量使物质蒸发并冷
生物法
微生物合成法
利用微生物作为模板或催化剂，通过生物反应合成具有特定结构 和性质的纳米材料。
植物提取法
利用植物中的天然成分作为原料，通过提取和纯化得到纳米材料。
酶催化法
利用酶的催化作用合成具有特定结构和性质的纳米材料。
03
纳米材料的应用领域
能源领域
01
02
03
燃料电池
纳米材料可以提高燃料电 池的效率和稳定性，降低 成本。
纳米材料及其应用 ppt课件
目录
• 纳米材料简介 • 纳米材料的制备方法 • 纳米材料的应用领域 • 纳米材料面临的挑战与前景 • 纳米材料的应用案例分析
01
纳米材料简介
纳米材料的定义与特性
定义
纳米材料是指在三维空间中至少有一 维处于纳米尺度范围（1-100nm）或 由它们作为基本单元构成的材料。
凝形成纳米粒子。
机械研磨法
03
通过机械研磨将大块物质破碎成纳米级粒子，常见于金属、陶
瓷等硬质材料的制备。
化学法
化学气相沉积法
利用化学反应在加热条件下生成纳米粒子，通常需要使用气态反 应剂和催化剂。
溶胶-凝胶法
通过将原料溶液进行溶胶和凝胶化处理，再经过热处理得到纳米 粒子。
《纳米材料应用》汇报PPTPPT课件
生产成本问题
纳米材料制造成本
由于纳米材料制备过程复杂，制 造成本较高，需要进一步降低成 本以实现广泛应用。
纳米材料生产效率
提高纳米材料生产效率是降低成 本的重要途径之一，需要不断优 化生产工艺和技术。
纳米材料的应用成
本
除了制造成本外，纳米材料的应 用成本也是需要考虑的问题，需 要开发具有成本效益的应用方案。
源等多个领域。
中国政府对纳米材料产业给予了高度关注和支持，制定了一系
03
列政策措施推动产业发展。
纳米材料发展趋势与展望
未来纳米材料将向高性能化、多功能化和智能化 方向发展。
纳米材料在新能源、生物医药、电子信息等领域 的应用前景广阔，将为人类社会带来更多福祉。
未来纳米材料产业将面临技术突破、环保和安全 等方面的挑战，需要加强国际合作和政策引导。
4. 肿瘤治疗
纳米材料可用于肿瘤 的早期诊断和治疗， 如纳米药物、纳米热 疗等。
环境能源领域
1. 水处理
利用纳米材料去除水中的有害 物质和重金属离子，实现水质 的净化。
3. 太阳能转换
纳米材料可将太阳能转换为电 能或化学能，如太阳能电池和 光催化制氢。
总结词
纳米材料在环境能源领域的应 用包括水处理、空气净化、太 阳能转换和储能等。
2. 防紫外线纺织品
3. 智能纺织品
利用纳米材料阻挡紫外线的性能，制作防 晒服装和遮阳帽等防护用品。
将纳米材料与纺织品结合，实现温度、湿 度、光等环境因素的感知和调控功能，如 智能调温纺织品和变色纺织品。
03
纳米材料发展现状与趋势
全球纳米材料市场规模
01
全球纳米材料市场规模持续增 长，预计未来几年将保持稳定 增长态势。
纳米生物材料PPT课件
•心脑血管疾病
据世界卫生组织(WHO)统计，全世界每年约有1200万人死于 心脑血管疾病，占死亡总人数的1／3。我国每年心血管疾病死 亡者占因病死亡总人数的40.7％。其比例远高于人类大敌癌症， 居各类死因之首。[2009年11月12日] •心脏病
•癌症 目前，癌症已经成为威胁我国居民生命健康的主要杀手，6纳米来自料的应用 在催化方面的应用
纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原 来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化 剂很可能给催化在工 业上的应用带来革命性的变革。
• 在生物医学中的应用
正在研制的生物芯片具有集成、并行和快速检测的优点，已成为纳米 生物工程的前沿科技，将直接应用于临床诊断，药物开发和人类遗传 诊断。
11
纳米材料在生物医学领域的应用
• 在组织工程方面的应用
• 通过模拟天然的细胞外基质-胶原的基本结构而制成的富含纳米纤维的生物可 降解纳米材料，在组织工程支架材料方面具有十分重大的意义
• 在纳米药物载体及药物控释方面的研究
• 纳米粒子由于其纳米级别的尺寸，往往可以在组织间隙自由穿透。因此，通 过利用纳米粒子独特的理化性质，可以实现靶向、缓释等治疗手段，实现高 效、低毒的治疗效果。
• 在生物标记方面的应用
• 现今常用的非同位素标记检测方法有酶联免疫法(ELISA)、化学发光法、电化 学方法以及荧光标记法等。其中，荧光标记法是一种十分有效的检测方法。
• 在细胞内部染色方面的应用
• 利用复合物纳米粒子分别与细胞和组织内各种抗原结合而形成的复合物，在 白光或单色光照射下呈红色，从而给各种组合“贴上”了不同的标签，对于 提高细胞内组织的分辨率，提供了一种急需的染色技术。
✓ 纳米材料通过各种表面修饰、元素组装以及尺寸大小调控 等手段,可有效改善材料的物理化学性质,从而实现所需生 物学效应
据世界卫生组织(WHO)统计，全世界每年约有1200万人死于 心脑血管疾病，占死亡总人数的1／3。我国每年心血管疾病死 亡者占因病死亡总人数的40.7％。其比例远高于人类大敌癌症， 居各类死因之首。[2009年11月12日] •心脏病
•癌症 目前，癌症已经成为威胁我国居民生命健康的主要杀手，6纳米来自料的应用 在催化方面的应用
纳米粒于作催化剂，可大大提高反应效率，控制反应速度，甚至使原 来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化 剂很可能给催化在工 业上的应用带来革命性的变革。
• 在生物医学中的应用
正在研制的生物芯片具有集成、并行和快速检测的优点，已成为纳米 生物工程的前沿科技，将直接应用于临床诊断，药物开发和人类遗传 诊断。
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纳米材料在生物医学领域的应用
• 在组织工程方面的应用
• 通过模拟天然的细胞外基质-胶原的基本结构而制成的富含纳米纤维的生物可 降解纳米材料，在组织工程支架材料方面具有十分重大的意义
• 在纳米药物载体及药物控释方面的研究
• 纳米粒子由于其纳米级别的尺寸，往往可以在组织间隙自由穿透。因此，通 过利用纳米粒子独特的理化性质，可以实现靶向、缓释等治疗手段，实现高 效、低毒的治疗效果。
• 在生物标记方面的应用
• 现今常用的非同位素标记检测方法有酶联免疫法(ELISA)、化学发光法、电化 学方法以及荧光标记法等。其中，荧光标记法是一种十分有效的检测方法。
• 在细胞内部染色方面的应用
• 利用复合物纳米粒子分别与细胞和组织内各种抗原结合而形成的复合物，在 白光或单色光照射下呈红色，从而给各种组合“贴上”了不同的标签，对于 提高细胞内组织的分辨率，提供了一种急需的染色技术。
✓ 纳米材料通过各种表面修饰、元素组装以及尺寸大小调控 等手段,可有效改善材料的物理化学性质,从而实现所需生 物学效应
纳米材料--纳米材料分类ppt课件
纳米材料
纳米科技材料分类
.
按特殊性能 可分为 纳米润滑剂
纳米光电材料纳米材料的分类
纳米 半透膜等等……
.
按材质，
可分为金属纳米材料 无机纳米材料
有机纳米材料 纳米材料的分类
.
按几何结构可分Байду номын сангаас零维纳米材料（颗粒）
一维纳米 材料纳（纳米米材管或料纤的维）分类
二维纳米材料（薄 膜） 三维纳米材料（纳米块体）
.
按用途 可分为
功能纳米材料和结构纳米材料；
纳米材料的分类
.
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
纳米科技材料分类
.
按特殊性能 可分为 纳米润滑剂
纳米光电材料纳米材料的分类
纳米 半透膜等等……
.
按材质，
可分为金属纳米材料 无机纳米材料
有机纳米材料 纳米材料的分类
.
按几何结构可分Байду номын сангаас零维纳米材料（颗粒）
一维纳米 材料纳（纳米米材管或料纤的维）分类
二维纳米材料（薄 膜） 三维纳米材料（纳米块体）
.
按用途 可分为
功能纳米材料和结构纳米材料；
纳米材料的分类
.
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
《纳米材料》PPT课件 (2)
• 纳米半导体微粒存在不连续最高被 占分子轨道能级和最低未被占分子 轨道导致能隙带变宽（画图说明）
34
Quantum siБайду номын сангаасe effect
Bulk Metal
Nanoscale metal
Unoccupied states
Decreasing the size…
occupied states
Close lying bands
21
纳米材料的独特效应
※小尺寸效应 ※表面效应和边界效应 ※量子尺寸效应 ※宏观隧道效应
22
小尺寸效应
• 当超细微粒的尺寸和光波波长，传 导电子的德布罗意波长，超导态的 相干长度或者透射深度等物理尺寸 相当或者比它们更小时，一般固体 材料的周期性边界条件被破坏，声 光电磁，热力学等特性均会呈现新 的尺寸效应
纳米科技。
1
神奇的纳米材料
走近纳米材料.rm
2
纳米材料的发展过程
• 1959年Feynman提出许多设想:在原子或分子的 尺度上加工制造材料和器件，制造几千百纳米的 电路和10～100纳米的导线。
• 1962年Kubo理论提出:金属的超微粒子将出现量 子效应，显示出与块体金属显著不同的性能。
• 1969年Esaki和Tsu提出了超晶格的概念。
15
碳纳米管
由石墨的片状结构上运 用激光手段剥离下来 ，形成的石墨烯卷成 的无缝中空管体
直径虽只有头发丝的十 万分之一，可是导电 性为铜的一万倍。强 度是钢的100倍，质量 却只有其七分之一。 硬似金刚石，却可以 拉伸
16
超晶格材料
• 由两种不同组元以几个纳米至几十个纳米 的薄层交替生长。并保持严格周期性的多 层膜
34
Quantum siБайду номын сангаасe effect
Bulk Metal
Nanoscale metal
Unoccupied states
Decreasing the size…
occupied states
Close lying bands
21
纳米材料的独特效应
※小尺寸效应 ※表面效应和边界效应 ※量子尺寸效应 ※宏观隧道效应
22
小尺寸效应
• 当超细微粒的尺寸和光波波长，传 导电子的德布罗意波长，超导态的 相干长度或者透射深度等物理尺寸 相当或者比它们更小时，一般固体 材料的周期性边界条件被破坏，声 光电磁，热力学等特性均会呈现新 的尺寸效应
纳米科技。
1
神奇的纳米材料
走近纳米材料.rm
2
纳米材料的发展过程
• 1959年Feynman提出许多设想:在原子或分子的 尺度上加工制造材料和器件，制造几千百纳米的 电路和10～100纳米的导线。
• 1962年Kubo理论提出:金属的超微粒子将出现量 子效应，显示出与块体金属显著不同的性能。
• 1969年Esaki和Tsu提出了超晶格的概念。
15
碳纳米管
由石墨的片状结构上运 用激光手段剥离下来 ，形成的石墨烯卷成 的无缝中空管体
直径虽只有头发丝的十 万分之一，可是导电 性为铜的一万倍。强 度是钢的100倍，质量 却只有其七分之一。 硬似金刚石，却可以 拉伸
16
超晶格材料
• 由两种不同组元以几个纳米至几十个纳米 的薄层交替生长。并保持严格周期性的多 层膜
纳米材料简介及其应用ppt课件
ppt课件
6
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
(2) 纳米科技将引发一场新的工业革命
• 纳米技术是80年代初迅 速发展起来的前沿学科， 它使人们认识、改造微观 世界的水平提高到了一个 新的高度。纳米技术将用 于下一代的微电子器件即 纳米电子器件，使未来的 电脑、电视机、卫星、机 器人等的体积变得越来越 小.
其次，由于纳米科技是对人 类认知领域新疆域的开拓，人 类将面临对新理论和新发现重 新学习和理解的任务。
ppt课件
5
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
再次，从人类未来发展的角度看，可持续发展将是人 类社会进步的唯一选择。纳米科技推动产品的微型化、高 性能化和与环境友好化，这将极大节约资源和能源，减少 人类对其过分依赖，并促进生态环境的改善。这将在新的 层次上为可持续发展的理论变为现实提供物质和技术保证。
ppt课件
12
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
纳米电子器件中最有应用前景的是量子元器件。这 种利用量子效应制作的器件不仅体积小，还具有高速、 低耗和电路简化的特点。纳米电子学中另一个有趣的研 究热点是所谓的单电子器件,在单电子器件中，利用库仑 阻塞效应，甚至能够对电子一个一个的加以控制，这有 可能开发出单电子的数字电路或存储器。开发单电子晶 体管, 只要控制一个电子的行动即可完成特定功能,使功耗 降低到原来的1000—10000分之一。
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11
4、枸橼酸三钠-鞣酸法
1）A液：1％HAuCl4水溶液1ml加入79ml双馏水中混匀。 2）B液：1％枸橼酸三钠4ml，1％鞣酸0.7ml 0.1Mol/L K2CO3 液0.2ml，混合，加入双馏水至20ml. 3）将A液、B液分别加热至60℃ 4）在电磁搅拌下迅速将B液加入A液中，溶液变蓝，继续加 热搅拌至溶液变成亮红色。 此法制得的金颗粒的直径为5nm.如需要制备其它直径的金颗 粒，则按表15-1所列的数字调整鞣酸及K2CO3的用量。
方法
金颗粒直径
白磷法 抗坏血酸法 枸橼酸钠法 柠檬酸钠法 乙醇-超声波法 硼酸钠法 鞣酸-枸橼酸钠法
5~12nm 8~13nm 16~95nm 16~147nm 6~10nm 2~5nm
15nm
②还原剂相同但用量不同，金颗粒大小也不同
14
③不同直径的胶体金有不同的适用范围 一般5nm以下适用于组化法Ag、Ab检测 5~20nm适 用于标记体液中Ag、Ab检测， 20nm以上适用于免疫沉淀试验。
7
HAuCl4
O
OH
O
O
O
O
O
H2O, 100OC
Cit- CitCit-
CitCit- Cit-
8
还原剂用量不同，金颗粒大小也不同
胶体金粒径 1%柠檬酸三钠加
(nm)
入量(ml)
16
2
24.5
1.5
41
1
71.5
0.7
胶体金特性
呈色
λ max
橙色
518nm
橙色
522nm
红色
525nm紫红53nm（3）15nm、18nm～20nm、30nm或50nm胶体金颗粒的制备： 取0.01％HAuCl4水溶液100ml，加热煮沸。根据需要迅速加入 1％枸橼酸三钠水溶液4ml、2.5ml、1ml或0.75ml，继续煮沸约 5min，出现橙红色。这样制成的胶体金颗粒则分别为15nm、 18～20nm、30nm和50nm.
2）继续煮沸15分钟，冷却后以蒸馏水恢复到原体 积，
3）如此制备的金溶胶其可见光区最高吸收峰在 535nm，Ａ1cm / 535 = 1.12 。
金溶胶的光散射性与溶胶颗粒的大小密切相关，一
旦颗粒大小发生变化，光散射也随之发生变异，产
生肉眼可见的显著的颜色变化，这就是金溶胶用于
免疫沉淀或称免疫凝集试验的基础。
改变鞣酸的加入量，制得的胶体颗粒大小不同。
10
3、枸橼酸三钠法
（1）10nm胶体金粒的制备：取0.01％HAuCl4水溶液100ml， 加入1％枸橼酸三钠水溶液3ml，加热煮沸30min，冷却至4℃， 溶液呈红色。
（2）15nm胶体金颗粒的制备：取0.01％HAuCl4水溶液100ml， 加入1％枸橼酸三钠水溶液2ml，加热煮沸15min～30min，直 至颜色变红。冷却后加入0.1Mol/L K2CO30.5ml，混匀即可。
97.5 147
0.45 0.3
紫灰
240
蓝灰
220
9
2、柠檬酸三钠法-鞣酸法
1）取 4ml１％柠檬酸三钠，加入0~5ml１％鞣酸， 0~5ml 25mmo/L K2CO3（体积与鞣酸加入量相等）， 以双蒸馏水补至溶液最终体积为20ml，加热至60℃； 2）取1ml１％的 HAuCl4，加于79ml双蒸馏水中，水 浴加热至60℃； 3）然后迅速将上述柠檬酸－鞣酸溶液加入氯金酸溶 液中，于此温度下保持一定时间； 4）待溶液颜色变成深红色(约需0.5~1小时)后，将溶 液加热至沸腾，保持沸腾5分钟即可。
12
鞣酸-枸橼酸钠还原法试剂配制表
金粒直径 A液 （nm） 1％
HAuCl4
5
1
10
1
15
1
双馏水
79 79 79
B液
1％枸橼酸三 0.1Mol/L
钠
K2CO3
4
0.20
4
0.025
4
0.0025
1％鞣酸 双馏水
0.70
15.10
0.10
15.875
0.01
15.9875
13
（二）、注意事项
① 还原剂不同，胶体金颗粒大小及特性不同
几种典型的纳米材料
第一节 第二节 第三节 第四节
纳米金 磁性纳米粒子 量子点 其他
1
一、概述 二、性质 三、制备 四、应用
2
一、概述
（一）概念：纳米金是指分散相粒子直径在1～150nm 之间的金溶胶，是由金盐还原成金后形成的金颗粒悬液。 又称金溶胶、胶体金或金纳米粒子。
colloidal gold， nano gold, gold nanoparticle
（二）纳米金颗粒结构： 由一个基础金核(原子金)及包围在外的离子层构成，
离子层为负离子(AuCl2-)，外层为H+则分散在溶液中。 呈球形(小颗粒)或椭圆形(大颗粒)。
3
4
二、性质
A 胶体性质，特别是对电解质敏感，对试验有影响。 B 呈色性：胶体金的光散射性与溶胶颗粒的大小密切相
关，一旦颗粒大小发生变化，光散射也随之发生变异， 产生肉眼可见的显著的颜色变化。小：2~5nm橙黄色， 中：10~20nm酒红色，大：30~80nm紫红色。 C 光吸收性：胶体金有单一吸收峰，光波在510~550nm 之间，随颗粒变大而偏向长波长。利用这特性，可进 行吸光度检测。 D 电子密度高，最早用于电镜检测 E 密度大，介电常数大(SPR) ，生物相容性好(IA)
④ 制备过程中不能使用金属容器，因氯金酸对金属有强烈的腐蚀性。另 外由于氯金酸极易吸潮，应注意试剂保存。
⑤ 金颗粒容易吸附于电极上使之堵塞，所以不能用pH电极直接测定金溶 液的pH值。应选： 用缓冲容量足够大的缓冲液(例如PEG20000液)稳定胶 体金后再测定或保存。
⑥ 要得到大小更均匀的胶体金颗粒，可采用甘油或蔗糖密度梯度离心。 ⑦ 胶体金具有很高的动力学稳定性，在稳定因素不受破坏时自身凝聚极
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三、制备
（一）、制备方法 ——化学还原法
柠檬酸三钠法 柠檬酸三钠-鞣酸法 枸橼酸钠法 鞣酸-枸橼酸钠法 白磷法 抗坏血酸法 乙醇-超声波法 硼酸钠法
6
1、柠檬酸三钠法
1）取0、01％氯金酸(HAuCl4)水溶液100ml 加热至 沸，搅动下准确加入１％柠檬酸三
钠 (Na3C6H5O7.2H2O)水溶液 0.7ml，金黄色的氯金 酸水溶液在２分钟内变为紫红色，
慢，可放置数年。影响因素有：电解质、溶胶浓度、pH、温度。
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（三）、形成过程
1 成核过程
成核过程是液相纳米晶体生长的起始过程。 晶体生长过程主要分为成核控制和扩散控制。
4、枸橼酸三钠-鞣酸法
1）A液：1％HAuCl4水溶液1ml加入79ml双馏水中混匀。 2）B液：1％枸橼酸三钠4ml，1％鞣酸0.7ml 0.1Mol/L K2CO3 液0.2ml，混合，加入双馏水至20ml. 3）将A液、B液分别加热至60℃ 4）在电磁搅拌下迅速将B液加入A液中，溶液变蓝，继续加 热搅拌至溶液变成亮红色。 此法制得的金颗粒的直径为5nm.如需要制备其它直径的金颗 粒，则按表15-1所列的数字调整鞣酸及K2CO3的用量。
方法
金颗粒直径
白磷法 抗坏血酸法 枸橼酸钠法 柠檬酸钠法 乙醇-超声波法 硼酸钠法 鞣酸-枸橼酸钠法
5~12nm 8~13nm 16~95nm 16~147nm 6~10nm 2~5nm
15nm
②还原剂相同但用量不同，金颗粒大小也不同
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③不同直径的胶体金有不同的适用范围 一般5nm以下适用于组化法Ag、Ab检测 5~20nm适 用于标记体液中Ag、Ab检测， 20nm以上适用于免疫沉淀试验。
7
HAuCl4
O
OH
O
O
O
O
O
H2O, 100OC
Cit- CitCit-
CitCit- Cit-
8
还原剂用量不同，金颗粒大小也不同
胶体金粒径 1%柠檬酸三钠加
(nm)
入量(ml)
16
2
24.5
1.5
41
1
71.5
0.7
胶体金特性
呈色
λ max
橙色
518nm
橙色
522nm
红色
525nm紫红53nm（3）15nm、18nm～20nm、30nm或50nm胶体金颗粒的制备： 取0.01％HAuCl4水溶液100ml，加热煮沸。根据需要迅速加入 1％枸橼酸三钠水溶液4ml、2.5ml、1ml或0.75ml，继续煮沸约 5min，出现橙红色。这样制成的胶体金颗粒则分别为15nm、 18～20nm、30nm和50nm.
2）继续煮沸15分钟，冷却后以蒸馏水恢复到原体 积，
3）如此制备的金溶胶其可见光区最高吸收峰在 535nm，Ａ1cm / 535 = 1.12 。
金溶胶的光散射性与溶胶颗粒的大小密切相关，一
旦颗粒大小发生变化，光散射也随之发生变异，产
生肉眼可见的显著的颜色变化，这就是金溶胶用于
免疫沉淀或称免疫凝集试验的基础。
改变鞣酸的加入量，制得的胶体颗粒大小不同。
10
3、枸橼酸三钠法
（1）10nm胶体金粒的制备：取0.01％HAuCl4水溶液100ml， 加入1％枸橼酸三钠水溶液3ml，加热煮沸30min，冷却至4℃， 溶液呈红色。
（2）15nm胶体金颗粒的制备：取0.01％HAuCl4水溶液100ml， 加入1％枸橼酸三钠水溶液2ml，加热煮沸15min～30min，直 至颜色变红。冷却后加入0.1Mol/L K2CO30.5ml，混匀即可。
97.5 147
0.45 0.3
紫灰
240
蓝灰
220
9
2、柠檬酸三钠法-鞣酸法
1）取 4ml１％柠檬酸三钠，加入0~5ml１％鞣酸， 0~5ml 25mmo/L K2CO3（体积与鞣酸加入量相等）， 以双蒸馏水补至溶液最终体积为20ml，加热至60℃； 2）取1ml１％的 HAuCl4，加于79ml双蒸馏水中，水 浴加热至60℃； 3）然后迅速将上述柠檬酸－鞣酸溶液加入氯金酸溶 液中，于此温度下保持一定时间； 4）待溶液颜色变成深红色(约需0.5~1小时)后，将溶 液加热至沸腾，保持沸腾5分钟即可。
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鞣酸-枸橼酸钠还原法试剂配制表
金粒直径 A液 （nm） 1％
HAuCl4
5
1
10
1
15
1
双馏水
79 79 79
B液
1％枸橼酸三 0.1Mol/L
钠
K2CO3
4
0.20
4
0.025
4
0.0025
1％鞣酸 双馏水
0.70
15.10
0.10
15.875
0.01
15.9875
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（二）、注意事项
① 还原剂不同，胶体金颗粒大小及特性不同
几种典型的纳米材料
第一节 第二节 第三节 第四节
纳米金 磁性纳米粒子 量子点 其他
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一、概述 二、性质 三、制备 四、应用
2
一、概述
（一）概念：纳米金是指分散相粒子直径在1～150nm 之间的金溶胶，是由金盐还原成金后形成的金颗粒悬液。 又称金溶胶、胶体金或金纳米粒子。
colloidal gold， nano gold, gold nanoparticle
（二）纳米金颗粒结构： 由一个基础金核(原子金)及包围在外的离子层构成，
离子层为负离子(AuCl2-)，外层为H+则分散在溶液中。 呈球形(小颗粒)或椭圆形(大颗粒)。
3
4
二、性质
A 胶体性质，特别是对电解质敏感，对试验有影响。 B 呈色性：胶体金的光散射性与溶胶颗粒的大小密切相
关，一旦颗粒大小发生变化，光散射也随之发生变异， 产生肉眼可见的显著的颜色变化。小：2~5nm橙黄色， 中：10~20nm酒红色，大：30~80nm紫红色。 C 光吸收性：胶体金有单一吸收峰，光波在510~550nm 之间，随颗粒变大而偏向长波长。利用这特性，可进 行吸光度检测。 D 电子密度高，最早用于电镜检测 E 密度大，介电常数大(SPR) ，生物相容性好(IA)
④ 制备过程中不能使用金属容器，因氯金酸对金属有强烈的腐蚀性。另 外由于氯金酸极易吸潮，应注意试剂保存。
⑤ 金颗粒容易吸附于电极上使之堵塞，所以不能用pH电极直接测定金溶 液的pH值。应选： 用缓冲容量足够大的缓冲液(例如PEG20000液)稳定胶 体金后再测定或保存。
⑥ 要得到大小更均匀的胶体金颗粒，可采用甘油或蔗糖密度梯度离心。 ⑦ 胶体金具有很高的动力学稳定性，在稳定因素不受破坏时自身凝聚极
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三、制备
（一）、制备方法 ——化学还原法
柠檬酸三钠法 柠檬酸三钠-鞣酸法 枸橼酸钠法 鞣酸-枸橼酸钠法 白磷法 抗坏血酸法 乙醇-超声波法 硼酸钠法
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1、柠檬酸三钠法
1）取0、01％氯金酸(HAuCl4)水溶液100ml 加热至 沸，搅动下准确加入１％柠檬酸三
钠 (Na3C6H5O7.2H2O)水溶液 0.7ml，金黄色的氯金 酸水溶液在２分钟内变为紫红色，
慢，可放置数年。影响因素有：电解质、溶胶浓度、pH、温度。
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（三）、形成过程
1 成核过程
成核过程是液相纳米晶体生长的起始过程。 晶体生长过程主要分为成核控制和扩散控制。