本文首先合成金纳米粒子，然后研究了由疏水性(-CH3)基团和亲水性基团以及对应基团(-CO2-)等离子对实现金纳米粒子相转移的定量评估模型，从而实现定量测定纳米粒子相萃取的过程中所需配体数量。这些研究结果对塑造纳米材料的表层结构与制备以及利用纳米材料进行表层点缀进而实现化学或生物拓展有着重要的意义。

文献综述

金纳米粒子的合成及概况

自然界中最稳定的化学元素当属金等贵金属，其单质化学性质也具有可研究性的物化性能[6]。现在已经报道了很多用于金纳米粒子的制备方式，其中第一个方式是物理性地“由大到小”（宏观到微观），第二个方式是通过化学反应实现“由小到大（原子到粒子）”。在过去二十年中[7]，科学家们不断报道了金纳米粒子的多种合成方法，并对其粒子半径、表面粗细、溶解度、稳定性和功能性等均进行了细致的研究。 值得注意的是，胶体和聚集体常被用于界定粒径。胶体通常指直径大于10nm的颗粒，而后者聚集体通常指较小的颗粒。

柠檬酸盐用于纳米粒子的制备

胶体金的科学合成可以追溯到1857年迈克尔法拉第的工作，其中黄金水溶胶是通过用溶解在二硫化碳中的磷还原氯金酸盐的水溶液来制备的。后来在1951年，Turkevich[8]利用新技术，挖掘新途径，实现了别具一格的合成金纳米粒子方案，即通过将柠檬酸盐还原在水中HAuCl4。在这种新生的想法中，柠檬酸即用作还原剂又当作稳定剂，产出了直径约为20nm的金纳米粒子。而G.Frens[9]进一步有理论的讲述了金纳米粒子的粒径是与金盐、柠檬酸钠的比例都存在着彼此相互影响的因素。

巯基用于可控合成纳米粒子的Brust-Schiffrin方法

在Mulvaney最初尝试用链烷硫醇稳定金纳米粒子之后，Brust和Schiffrin等人在上个世纪末加宽了对金纳米粒子合成粒径的尽可能的范围[10]。他们报道了一种两阶段合成策（Brust-Schiffrin方法），利用强硫醇-金相互作用来保护含巯基配体的金纳米粒子（图1）。在上述方法中，利用表面活性剂也就是四辛基溴化铵（TOA+Br-）将AuCl4-从水相转移到甲苯中，并在十二烷硫醇的作用下，利用硼氢化钠（NaBH4）来进行还原，此时有机相将发生很明显的从橙色到深棕色的迅速颜色变化。金纳米粒子在甲苯中产生，其直径控制在1.5-5 nm范围内。这些巯基保护的金纳米粒子因其强大的巯基-金相互作用而具有显著的稳定性，并且易于修饰、表征和功能化。纳米粒子可以完全干燥，然后再分散在有机溶剂中，且不会出现团聚等现象。金/硫醇比率、温度、还原速率等多种实验参数均可用于可控调整粒度。还原后立即淬灭或使用大分子型配体可得到粒度较均匀的小纳米粒子（≤2nm）。烷基硫代硫酸盐（Bunte盐）可作为巯基配体前体以合成更大尺寸的金纳米粒子。而有关Brust-Schiffrin方法中前体物质的定性和定量研究也有报道[11-12]。

图1 Brust-Schiffrin的想法是经过在外部巯基配体去还原金盐来两步合成AuNPs

置换法形成混合单层金纳米粒子

Murray[13]等人研发出来的置换法是利用不相同的硫醇去替换粒子表面巯基配体从而实现金纳米粒子表面的化学分子修饰（图2，上），并通过控制功能配体的反应时间和进料比从而实现纳米结构表面的组装效率。此外，在置换过程中也可以引入多种功能性配体，从而实现纳米材料表面的单层或多层分析覆盖，为粒子与待测分子间的相互作用奠定了基础。Chechik小组探索出配体的种类及组装温度均会影响粒子表层的点缀[14]。（图2，下）

图2 使用官能化硫醇对烷硫醇保护的金纳米粒子进行置换示意图（上图），以及合成实例（下图）