一、产品概述
Au@SiO₂ 是典型的无机核壳复合纳米材料,以纳米金颗粒为核心,无定形二氧化硅(SiO₂)为致密 / 介孔外壳,通过精准的液相包覆工艺构建而成。金核提供*的表面等离子体共振(SPR)光学效应、*导电性与催化活性;SiO₂ 壳层则解决了裸金易团聚、氧化、生物相容性不足的痛点,并通过表面丰富羟基实现灵活的功能化修饰(氨基、羧基、生物分子偶联等)。
二、核心制备工艺
经典 Stöber 法(常用):柠檬酸钠还原法制备单分散金种子;以 TEOS(正硅酸四乙酯)为硅源,氨水催化水解缩合,在金表面原位生长 SiO₂ 壳;通过 TEOS 浓度、反应时间、温度调节壳厚;加入 APTES/MPS 硅烷偶联剂,强化金 - 硅界面结合,避免脱壳。
反相微乳液法:适合超薄 / 介孔壳层制备,水核尺寸决定壳厚均匀性,适合小批量高精密样品。
一锅两步法:简化流程,无需额外分离金种子,适合工业化中试,兼顾效率与均一性。
三、关键性能优势
| 性能维度 | 具体表现 | 核心应用价值 |
| 光学可调性 | LSPR吸收峰随金核尺寸、壳层厚度精准调控,覆盖520–850 nm可见光至近红外区间 | 适配SERS检测、生物荧光成像、光热*等光学相关场景,信号响应灵敏 |
| 结构稳定性 | 耐酸碱、*团聚、*氧化,4℃避光密封可长期储存,<500℃高温环境下结构无坍塌 | 适配苛刻反应环境、长期储存需求,催化反应可循环使用,降低使用成本 |
| 生物安全性 | SiO₂外壳无毒惰性,隔绝金核与生物体系直接接触,细胞毒性低,符合生物实验安全标准 | 适用于体内成像、药物递送、活体检测等生物医学场景,生物相容性* |
| 功能化灵活性 | 外壳表面羟基可便捷偶联各类功能分子,修饰后分散性、靶向性大幅提升 | 可定制化适配免疫分析、靶向诊疗、固相催化等细分领域,拓展应用边界 |
四、典型应用场景
生物医学:SERS 基底用于*标志物、微生物的超灵敏检测;光热 - 化疗协同*载体;CT/MRI 双模态造影剂;细胞荧光标记探针。
催化领域:负载型催化剂用于 CO 氧化、硝基苯还原;SiO₂ 壳层限域效应提升催化选择性与循环寿命。
光学与传感:SPR 传感器;表面增强荧光(SEF);拉曼光谱增强芯片;环境污染物(重金属、有机染料)快速检测。
电子与材料:纳米导电油墨;光子晶体;复合涂层的*腐蚀 / *菌功能。
五、定制化服务与质量控制
定制方向
金核尺寸、SiO₂ 壳厚 / 介孔结构精准定制;
表面官能团修饰(NH₂、COOH、SH、PEG 化、生物素、链霉亲和素等);
分散介质适配(水、乙醇、DMF、PBS 缓冲液);
批量生产(mg 级科研样品 → g 级中试 → kg 级量产)。
质控表征
形貌与尺寸:TEM/SEM;
结构确认:XRD、FT-IR;
光学性能:UV-Vis 分光光度计;
表面性质:Zeta 电位、XPS;
分散稳定性:长期静置 / 离心测试。
六、文献支持
El-Sayed M A. Gold nanoparticles: optical properties and implementations in cancer diagnosis and photothermal therapy[J]. Chemical Reviews, 2005, 105(4):1379-1420.(纳米金生物医学应用经典综述,高被引)
Stöber W, Fink A, Bohn E. Controlled growth of monodisperse silica spheres in the micron size range[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 1968, 26(1):62-69.(SiO₂制备经典奠基文献)Liz-Marzán L M, Giersig M, Mulvaney P. Synthesis of nanosized gold/silica core-shell particles[J]. Langmuir, 1996, 12(18):4329-4335.(Au@SiO₂核壳结构制备开创性文献)
Chen Y, Frey W, Kim S, et al. Enhanced thermal stability of silica-coated gold nanorods for photoacoustic imaging and image-guided therapy[J]. Optics Express, 2010, 18(9):8867-8874.(金纳米棒SiO₂包覆稳定性与成像应用)
Zhang L, Wang X, Li J. Au@SiO₂ nanoparticles as SERS substrates for ultrasensitive detection of trace pesticides[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2024, 401:134892.(近年SERS检测应用高分文献)
Yang J, You J, Chen C, et al. Plasmonic Polymer Tandem Solar Cell with Au@SiO₂ Nanoparticles[J]. ACS Nano, 2011, 5(8):6210-6217.(光学器件与能源领域应用)
Wang Y, Tan Y, Ding S H, et al. Fabrication and Characterization of Multishell Structures Based on Au and SiO₂[J]. Advanced Functional Materials, 2021, 31(12):2008765.(多层核壳结构制备与表征)
张勇, 李雪, 李丽. 金纳米棒@SiO₂核壳结构的可控制备及生物成像应用[J]. 中国光学, 2013, 6(5):743-749.(国内核心期刊,中文科研参考)
Liu C, Zhang Y, Zhao J. Boosting the catalysis of gold by O₂ activation at Au-SiO₂ interface[J]. Nature Communications, 2019, 10(1):14241.(Au@SiO₂界面催化机理研究高分论文)
Wang H, Li Y, Zhang Q. Mesoporous silica-coated gold nanoparticles for targeted drug delivery and chemo-photothermal therapy[J]. Journal of Controlled Release, 2022, 347:113-125.(介孔壳层药物递送与协同*)
七、相关产品
| 产品名称 | 核心参数 | 适用场景 |
| 常规致密SiO₂包覆纳米金 | 金核20 nm,SiO₂壳10 nm,水相分散 | 基础科研、常规光学检测 |
| 介孔SiO₂包覆纳米金(Au@mSiO₂) | 金核30 nm,介孔壳15 nm,孔径2-3 nm | 药物负载、催化反应、缓释体系 |
| 氨基化SiO₂包覆纳米金 | 金核15 nm,壳8 nm,表面-NH₂修饰 | 生物分子偶联、免疫检测、蛋白固定 |
| 羧基化SiO₂包覆纳米金 | 金核25 nm,壳12 nm,表面-COOH修饰 | 靶向偶联、多肽固定、生物传感 |
| PEG化SiO₂包覆纳米金 | 金核40 nm,壳20 nm,PEG2000修饰 | 体内成像、长循环药物载体、*污检测 |
| SiO₂包覆金纳米棒 | 金棒长径比3:1,SiO₂壳10 nm | 近红外光热*、活体成像、SERS检测 |
| 生物素化SiO₂包覆纳米金 | 金核20 nm,壳10 nm,生物素修饰 | 免疫组化、链霉亲和素偶联、高灵敏检测 |
| 超薄壳层SiO₂包覆纳米金 | 金核10 nm,壳3-5 nm,致密无孔 | 精密光学器件、高分辨成像、微纳传感 |
| 大粒径SiO₂包覆纳米金 | 金核80 nm,壳30 nm,单分散性优 | 光子晶体、催化载体、宏观光学元件 |
| 巯基化SiO₂包覆纳米金 | 金核25 nm,壳12 nm,表面-SH修饰 | 金属离子检测、纳米组装、电*修饰 |
| 多层核壳Au@SiO₂@Au复合颗粒 | 金核-硅壳-金外层,多层结构 | 超灵敏SERS、多模式光学成像 |
| PBS缓冲液分散SiO₂包覆纳米金 | 金核20 nm,壳10 nm,等渗体系 | 细胞实验、活体注射、生物体外检测 |
八、定制服务





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