金納米鏈?zhǔn)怯山鸺{米顆粒通過物理或化學(xué)作用連接形成的一維鏈狀結(jié)構(gòu)，具有特殊的光學(xué)、電學(xué)和催化性質(zhì)，在生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)傳感、催化等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛應(yīng)用潛力。

一、結(jié)構(gòu)特性

• 成分與形狀：金納米鏈由金納米顆粒組成，這些顆粒通過物理或化學(xué)作用（如范德華力、靜電相互作用或共價鍵）連接形成鏈狀結(jié)構(gòu)。金納米鏈的直徑和長度可通過制備條件調(diào)控，常見直徑范圍為幾納米至幾十納米，長度可達數(shù)百納米。

• 光學(xué)性質(zhì)：金納米鏈的表面等離子體共振（SPR）吸收峰位置與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。一維鏈狀結(jié)構(gòu)使SPR吸收從單個粒子的約500 nm拓展至800 nm以上的近紅外區(qū)，且吸收峰隨鏈長增加和粒徑增大發(fā)生紅移。這種特性使其在生物成像和光熱治療中具有優(yōu)勢。

• 電學(xué)性質(zhì)：金納米鏈的導(dǎo)電性優(yōu)于單個金納米顆粒，可用于制備高性能電子器件和傳感器。

• 催化性質(zhì)：金納米鏈的高比表面積和特殊的電子結(jié)構(gòu)使其在催化反應(yīng)中表現(xiàn)出高活性，如電催化合成氨等。

二、制備方法

• 化學(xué)合成法：通過控制反應(yīng)條件（如金鹽濃度、表面活性劑種類和用量、還原劑加入速度、溫度和老化時間等），可制備不同鏈長和粒徑的金納米鏈。例如，將氯金酸（HAuCl?）在表面活性劑存在下用檸檬酸鈉還原，通過調(diào)控實驗參數(shù)可獲得一維金納米粒子鏈。

• 物理法：如電子束光刻、納米壓印等技術(shù)，但成本較高且工藝復(fù)雜，應(yīng)用相對較少。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• 生物醫(yī)學(xué)：

• 生物成像：金納米鏈的近紅外吸收特性使其成為理想的生物成像探針，可用于暗場光學(xué)成像和熒光增強，提高成像對比度和分辨率。

• 藥物載體：金納米鏈具有良好的生物相容性，可作為藥物載體實現(xiàn)靶向輸送和控釋，提高藥物療效并減少副作用。

• 光熱治療：金納米鏈在近紅外光照射下可產(chǎn)生局部高溫，用于腫瘤的熱消融治療，表現(xiàn)出高效穩(wěn)定的抗腫瘤效果。

• 光學(xué)傳感：

• 金納米鏈的SPR吸收峰位置對環(huán)境變化敏感，可用于檢測生物分子、離子濃度等，具有高靈敏度和選擇性。

• 催化：

• 金納米鏈在電催化合成氨、有機反應(yīng)催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出高活性，其特殊的鏈狀結(jié)構(gòu)有助于電解液擴散和氣體轉(zhuǎn)移，提高催化效率。例如，磁性鐵納米鏈（類似結(jié)構(gòu)可借鑒）在電催化合成氨中展現(xiàn)出優(yōu)異的氨產(chǎn)率和法拉第效率。

• 電子器件：

• 金納米鏈的高導(dǎo)電性使其可用于制備高性能傳感器、透明導(dǎo)電薄膜等電子器件。

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