不用溴銨（CTAB）合成金納米棒！

材料牛注：以往在制備金納米棒時，研究人員都是以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為主要原料來進行的，然而這種方法存在一些弊病，制作出來的金納米棒很不穩定。因此，研究人員嘗試用其它試劑取代CTAB，使得制作出來的金納米棒性能更好。

表面活性劑可以生產出高穩定性的金納米棒，然而在實際情況中，金納米棒長時間暴露在低溫里，溶液中就會出現一些沉淀。這樣的樣品在性能上根本沒法和成分均勻分布的溶液相比。這就是通過使用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)制備通常會產生的”弊病”。

然而研究人員們也想好了“對策”。

將裝有金納米棒的瓶子放置在溫度為30—35°C左右的水中加熱15分鐘，然后將其取出放在電磁攪拌器上旋轉攪拌，然后檢測剩下的沉淀表面活性劑。為了防止出現明顯沉淀表面活性劑，該過程要不斷地重復，直到溶液清澈為止。

制備800，850 nm波長的金納米棒：這類金納米棒是由非極性鏈很長的表面活性劑制備而成。因此，相比來說需要更長的保溫時間。將裝有溶液的瓶子放入溫度為45°C的水中持續一段20到25分鐘。然后取出瓶子,同樣放在電磁攪拌器上攪拌均勻，瓶輕輕解決方案是傳得沸沸揚揚(它看起來像粘稠的凝膠一樣), 然后檢測剩下的沉淀表面活性劑。如果高流變表面活性劑存在于溶液當中的話，需要進一步保溫。在45°C的水中放置大約15分鐘，溶液就會變得清澈。在加熱過程中,溶液接近清澈為最好，但在磁力攪拌下，沉淀表面活性劑又會出現。當攪拌過程中黏稠的溶液中出現氣泡時，它會防止表面活性劑沉淀。此時可以認為溶液是均質的。

金納米棒是一些很小的微粒，其表面等離子體共振頻率可以被修改就像函數的縱橫比一樣。這賦予這些粒子特殊的光學性能，這讓它們能夠廣泛地應用；例如，從紅外可見光到近紅外區域的電磁頻譜，都可見金納米棒活躍的影子。而且金納米棒一直從事許多生物醫學應用，它們因為有高溫效果和光學生物成像的特點被作為造影劑。

在應用金納米棒材料時，特別是體內應用,包括過高熱的癌癥治療，這當中存在一個阻礙,就是納米棒與CTAB的有效交換和去除，表面活性劑廣泛地應用于大規模生產金納米棒當中。CTAB也是一個具有細胞毒性的陽離子表面活性劑，具有較低的臨界膠束濃度。將其應用金納米棒上還是一個爭議很大的話題，然而據證實CTAB在金納米棒表面創建一個強有力的吸附雙分子層。合成金納米棒,CTAB濃度通常是0.10M,或其臨界膠束濃度100倍。這意味著在金納米棒合成之后,還有相當數量的CTAB仍然存在溶液中。這有助于穩定金納米棒,阻止它們聚合溶液中。

在金納米棒合成的關鍵時，CTAB表面活性劑在其內部應用的局限性已經顯現。一些技術已經減少或不用CTAB,取而代之的是復發性溶劑清洗和治療與聚乙二醇硫醇等表面活性材料和其他聚合物。然而在表面活性劑交換時,用CTAB在表面覆蓋的金納米棒分散系總是不穩定的。這將導致粒子聚合和金納米棒的產量。

原文參考鏈接：Gold Nanorods Synthesized without CTAB by Strem Chemicals

感謝材料人編輯部尉谷雨供稿