纳米生物复合材料相关实验中所涉及到的实验技术与概念(3)

2、金属作为主体材料的核壳材料

以金属银和金为代表的金属纳米材料一直占据纳米技术研究领域的重要位置，由于它们在很多领域的独特应用，比如非线性光学调控、免疫测定标记、拉曼光谱增强，使得它们逐渐成为研究热点。我们可以通过在它们的表面覆盖壳层来改变它们的性质，也可以通过调控壳或核的化学成分、结构和尺寸来实现对这些纳米材料的光学调控。到目前为止，人们已将这种材料应用于三阶非线性光学，色素分子荧光的增强，光化学过程的促进等领域。复合物中金属纳米粒子的表面等离子共振效应使得这类复合材料有很多优良的性能。金属纳米粒子在入射光的激发下，电子(称为局部表面等离子体)受光电场的驱动将发生集体的振荡，并与特定频率的光发生共振，形成所谓的局部表面等离子体共振，表面等离子体共振将引起有选择性的光子吸收、散射及局部电磁场增强等效应。我们可以选择消光光谱来进行表征，消光光谱是吸收光谱与散射光谱的总和，消光的极值波长即是局部表面等离子体共振吸收峰的峰位。该共振峰峰位受粒子的尺寸、周围介质或材料自身的介电特性等因素的强烈影响。相关实验发现：纳米粒子的形状对等离

子体共振峰的模式和峰位有着显著的影响。不同形状的纳米粒子的等离子体共振尖峰的模式和峰位存在较大的差异，即使是同一形状的粒子，随着其长径比的变化，共振尖峰的峰位也将发生相应的变化。

3、半导体材料作为主体材料的核壳材料

纳米材料作为荧光探针用于分析化学的研究引起了人们的广泛关注。目前研究最多的是半导体纳米微粒，它是由数目极少的原子或分子组成的纳米尺度范围内的半导体性质的微粒，也称其为量子点。目前文献中报道的主要涉及的是Ⅱ-Ⅵ族如 CdSe、ZnSe、CdTe 等，Ⅲ-Ⅴ族如 InP、InAs 化合物以及 Si 等元素，特别是Ⅱ～Ⅵ和Ⅲ～Ⅴ族的量子点尤其引起人们的关注。当这些半导体量子点的直径小于其激子玻尔直径（一般小于 10 nm）时，就会表现出特殊的物理和化学性质，这种特殊结构导致它具有量子尺寸效应、介电限域效应、表面效应、宏观量子隧道效应、库仑堵塞与量子隧穿等特性，并由此派生出半导体量子点独特的发光特性。它们存在着很多优势：1、具有宽的激发波长范围和窄的发射范围；2、光发射峰窄而对称，半峰宽可以达到 30 nm 左右；3、生物相容性好，荧光寿命长，因此它们在荧光分析方面有着很广泛的应用前景。4.以磁性材料为主体材料的核壳材料

4、磁性材料为主体材料的核壳材料

近年来，磁性纳米颗粒的制备和研究已逐渐成为热点。磁性纳米粒子不仅具有普通纳米粒子所具有的四个基本效应，还有特殊的磁学性质，如超顺磁性高矫顽力，低居里温度与高磁化率等性质