本文介紹了我們華林科納研究不同清洗方法（離心和透析）對15奈米檸檬酸鈉穩定奈米顆粒表面化學和組成的影響，關於透析過程，核磁共振分析表明，經過9個清洗週期後，檸檬酸濃度與第一次離心後測量的濃度相當（約6 104M）相當，但透過動態光散射測定的色散多分散指數增加，x射線光電子能譜結果支援核磁共振的結果，並揭示了納米顆粒清洗過程後的主要碳氫化合物汙染。

在這項工作中，使用XPS和其他表徵技術，即核磁共振（NMR）、掃描電子顯微鏡（SEM）、動態光散射（DLS）、離心液體沉降（CLS）和紫外-可見光譜（UV-Vis）來研究兩種清洗過程（即離心和透析）對奈米金顆粒（直徑15奈米）的物理化學性質和疏水分子功能化程度的影響。

奈米顆粒表徵

離心液體沉降對原始AuNP溶液進行了測量，以確定其尺寸分佈。XPS研究了AuNP溶液的表面組成，為此透過磁控濺射在矽（100）切割矽片上沉積的清潔鈦薄膜（標稱厚度為150nm）上發現了納米顆粒溶液，此外在一些實驗中還使用了商用的聚四氟乙烯膠帶，對於每個樣品，都記錄了測量光譜（0-1150eV，透過能量160eV）和高解析度光譜（20eV的透過能量）。

AuNPs通常穩定透過在合成過程中過量新增檸檬酸鈉，這扮演多角色（1）還原劑（2）靜電穩定劑（3）pH介質透過修改物種參與反應的反應性，雖然這種過量的檸檬酸鹽具有最小化顆粒聚集的積極作用，但它也部分地阻礙了AuNPs的表面功能化。為了克服這種次要效應，通常需要嘗試在特定功能化之前或之後透過緩衝液/水透析或離心去除檸檬酸鹽。52在不同的純化方法中，離心和透析是最受歡迎的，可能是由於它們的實現相對簡單和低價格的儀器。53在這項工作中，比較了透析和離心步驟來去除膠體AuNPs中多餘的檸檬酸，殘留檸檬酸的量與金奈米顆粒在溶液中的穩定性相關。

透過超純水離心和超純水再分散迴圈，從AuNPs樣品中去除多餘的未結合檸檬酸，在每個離心迴圈後，對奈米顆粒進行表徵，以研究離心過程的影響，並將檸檬酸分子的減少與AuNP溶液的穩定性聯絡起來，採用四甲基矽烷（TMS）為離心工藝不同階段檸檬酸鹽定量的內標，進行了HNMR實驗，如圖1所示。

不同透析週期對檸檬酸含量的影響，資料表明至少需要6個透析週期才能去除與單次離心可以消除的相同量的檸檬酸，而需要12個透析週期才能去除與兩次離心相當的量。然而，需要注意的是，即使透析不如離心，超過6個迴圈也會引起溶液不穩定性，對透析奈米顆粒的Au4f核心水平光譜的分析顯示了與在離心樣品中觀察到的相似的特徵和擬合成分。然而，由於光譜的高背景，擬合結果遠不如離心樣品可靠。

為了研究不同清洗過程對錶面功能化的影響，我們用1h、1h、2h、2h-全氟十硫醇對AuNPs進行了共價功能化，選擇這樣的硫醇分子是因為氟的存在，可以以高靈敏度的XPS進行檢測，從而有助於獲得關於功能化過程的精確定量資訊，此外，氟碳自組裝單分子層（FSAMs）由於其高電離潛力，比烴硫醇更不容易受到x射線損傷， 將不同的AuNP溶液與PFT硫醇接觸過夜，然後離心純化兩次。在透析的奈米顆粒中，只有D3樣品在功能化過程後足夠穩定，而PFT與D6、D9和D12的反應產生了較強的奈米顆粒聚集/沉澱。

為了評估不同離心週期的影響，可以使用一個簡單的公式來估計表面覆蓋，如烷硫酸鹽的情況，考慮到烴基材料中Au的非彈性平均自由程為4nm，在XPS實驗中獲得了典型的約12nm的取樣深度，這意味著Au4f訊號的很大一部分來自奈米顆粒體。

本文研究了離心和透析這兩種不同的清洗過程對AuNPs表面化學的影響，採用離心和透析程式來純化AuNP溶液，並在每個純化步驟後進行仔細的理化表徵。結果表明，這兩種工藝都能從溶液中去除檸檬酸鹽。雖然兩次離心就足以去除幾乎所有的檸檬酸分子，但需要多達12個透析週期才能獲得可比的結果，此外，透析過程被發現透過離子交換影響溶液的pH值，導致奈米顆粒溶液較不穩定。

清潔過程對奈米粒子功能化的影響也透過用PFT硫醇功能化奈米粒子來研究，三次離心後獲得了高達0。9個單層的覆蓋率，而只有50%，透過直接檸檬酸鹽替代和/或三個透析週期觀察到單層覆蓋。這項工作提供了一些關於化學功能化前AuNP溶液預處理效果的重要資訊，並闡明瞭與不同純化過程相關的可能不利影響（聚集、溶液不穩定性）。此外研究指出應該仔細選擇和報告硫醇交換前後的清洗程式，同時應該對所有功能化步驟進行詳盡的物理化學表徵。