[发明专利]一种金/聚合物/金三层核壳纳米哑铃材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种金/聚合物/金三层核壳纳米哑铃材料，其特征在于：该核壳纳米材料由金纳米棒内核、位于金纳米棒表面的聚合物壳层和位于金纳米棒两端的金纳米帽组成，其中所述的金纳米棒内核的长度为100-400纳米，所述的聚合物壳层为厚度10纳米的聚苯乙烯聚丙烯酸嵌段共聚物层，所述的金纳米帽的粒径为80-130纳米。

2.一种权利要求1所述的金/聚合物/金三层核壳纳米哑铃材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)金纳米棒的制备

A.配置柠檬酸钠和氯金酸混合水溶液20毫升，于室温下边剧烈搅拌边向其中加入0.6毫升硼氢化钠溶液还原得到金种子溶液；

B.取上述金种子溶液1毫升加入到9毫升十六烷三甲基溴化铵和氯金酸混合水溶液中，再快速加入50微升抗坏血酸水溶液反应15秒后得到第一反应液；取1毫升第一反应液快速加入到9毫升十六烷三甲基溴化铵和氯金酸混合水溶液中，再快速加入50微升抗坏血酸水溶液，反应30秒后得到第二反应液；取1毫升第二反应液加入到15-45毫升十六烷三甲基溴化铵和氯金酸混合水溶液中，持续搅拌1小时后停止搅拌并静止24小时，取走上层清液，将下层液体以10000转/分钟离心20分钟后收集沉淀，即得金纳米棒；其中所述的柠檬酸钠和氯金酸混合水溶液中柠檬酸钠的浓度为0.00025毫摩尔每毫升，氯金酸的浓度为0.00025毫摩尔每毫升；所述的硼氢化钠溶液中硼氢化钠的浓度为0.1毫摩尔每毫升；所述的十六烷三甲基溴化铵和氯金酸混合水溶液中十六烷三甲基溴化铵的浓度为0.1毫摩尔每毫升，氯金酸的浓度为0.00025毫摩尔每毫升；所述的抗坏血酸水溶液中抗坏血酸的浓度为0.1毫摩尔每毫升；

2)金/聚合物核壳纳米材料的制备

将步骤1)制得的金纳米棒加入到含有拉曼分子2-萘硫酚和聚苯乙烯聚丙烯酸嵌段共聚物的二甲基甲酰胺水溶液中并剧烈搅拌后置于油浴锅中于110℃下加热2小时，之后缓慢降至室温，离心后收集沉淀，即得金/聚合物核壳纳米材料；具体为：取步骤1)制得的全部金纳米棒加入到含有0.05-0.1毫克拉曼分子2-萘硫酚和0.5-1毫克聚苯乙烯聚丙烯酸嵌段共聚物的由900-1800微升二甲基甲酰胺和200-400微升去离子水组成的混合液中，并剧烈搅拌后置于油浴锅中于110℃下加热2小时，之后缓慢降至室温，离心后收集沉淀，即得金/聚合物核壳纳米材料；

3)金/聚合物/金三层核壳纳米哑铃材料的制备

将步骤2)制得的金/聚合物核壳纳米材料溶于由氯金酸、十六烷三甲基溴化铵和氢氧化钠溶于水制成的混合液中，边搅拌边缓慢滴加抗坏血酸水溶液，于室温下反应1小时，反应结束后，离心后收集沉淀，金/聚合物/金三层核壳纳米哑铃材料，具体为：将步骤2)制得全部金/聚合物核壳纳米材料溶于由0.2-0.3毫克氯金酸、5-15毫克十六烷三甲基溴化铵和0.8-2.4毫克氢氧化钠溶于水制成的5-15毫升混合液中，边搅拌边缓慢滴加2-6毫升抗坏血酸水溶液，于室温下反应1小时，反应结束后，离心后收集沉淀，即得金/聚合物/金三层核壳纳米哑铃材料，其中所述的抗坏血酸水溶液中抗坏血酸的浓度为1毫克每毫升。

3.根据权利要求2所述的一种金/聚合物/金三层核壳纳米哑铃材料的制备方法，其特征在于：步骤1)-3)中离心速度为5000-15000转/分钟，离心时间为5-30分钟。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的金/聚合物/金三层核壳纳米哑铃材料的应用，其特征在于：所述的核壳纳米哑铃材料用于增强SERS信号输出。