P(NIPAM-co-MAA)与银纳米粒子复合体系的制备及光学性质的研究

admin · 发表于 2022-8-1 22:39:50

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SERS作为一种强有力的分析技术，已经应用于化学和生物化学领域中，并且做为超敏感的实验方法对样品进行分析。同时，温度/pH敏感性共聚物与贵金属复合体系已经成为现阶段SERS的主要研究方向之一。通过利用响应型聚合物的性质，该复合体系的SERS效应能够对外界条件变化作出有效反应，进而实现利用该体系在药物输送、传感、检测生物分子和拉曼成像等方面在生物体内的应用。本论文制备了聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸）(P(NIPAM-co-MAA))和Ag纳米粒子的复合体系，并研究其SERS效应随温度和pH值的改变而变化性质，从而实现表面增强拉曼光谱(SERS)在生物领域中的应用。利用该体系的这种性质可以在药物输送过程中实现药物含量的分析，依靠细胞内温度及pH值等信息的变化实现拉曼成像。采用原位合成的方法制备了PNIPAM和P(NIPAM-co-MAA)分别与Ag纳米粒子的复合体系。研究了复合体系P(NIPAM-co-MAA) & Ag NPs的SERS效应随温度及pH的变化。发现对于共聚微球形貌的影响因素主要有甲基丙烯酸(MAA)的含量和AgNO3的含量。MAA含量的增加使Ag粒子进入到聚合物微球的内部；而随着AgNO3含量的增加，P(NIPAM-co-MAA) & Ag在低温下的增强效应越好，而随温度变化的幅度减小。其最佳配比为m(NIPAM): m(MAA): m(AgNO3)=200 mg: 12 μl: 0.12 g。对不同pH值下的样品进行SERS表征。发现当pH6时，增强的PMBA信号的相对强度随pH值变化基本不变。调节溶液的pH值为2.17和3.06，样品SERS相对强度随着温度的升高迅速减弱，而后又逐渐增大。这主要是高分子链中的疏水基团、PMAA链段与PNIPAM链段的分子内氢键以及共聚物分子链的分子间氢键起到使共聚物球收缩的作用和PNIPAM链段与水分子的分子间氢键起到使共聚微球扩张的作用相互竞争导致的。由于链段的收缩或伸长，改变了Ag纳米粒子间的空间分布，进而对SERS的相对强度做出调节。

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