GB/T 32006-2015 金纳米棒光热效应的评价方法

ICS71.040.50

A42

中华人民共和国国家标准

/—

GBT320062015

金纳米棒光热效应的评价方法

Evaluationofhotothermaleffectofoldnanorods

pg

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2015-09-11发布2016-10-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT320062015

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

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Ⅰ

/—

GBT320062015

引言

,,

贵金属纳米结构因其尺寸和形状依赖的表面等离激元共振吸收可产生较大的光热效应是一类理

,。,

想的光热成像和光热治疗材料在疾病诊疗等方面具有潜在应用其中金纳米棒因其较好的生物相容

。,

性和化学稳定性成为最受关注的贵金属纳米光热材料之一为了推动该领域发展制定金纳米棒光热

效应的评价方法。

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Ⅱ

/—

GBT320062015

金纳米棒光热效应的评价方法

1范围

、、、。

本标准规定了金纳米棒光热效应评价的原理仪器部件样品制备测试步骤和数据处理

,

本标准适用于金纳米棒溶胶体系光热效应的评价其他贵金属纳米颗粒溶胶体系的光热效应评价

亦可参照本标准执行。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/分析仪器术语

GBT13966

/:

刑事技术微量物证的理化检验第部分紫外可见吸收光谱法

GBT19267.22-

/纳米材料术语

GBT19619

/—://

金纳米棒表征第部分紫外可见近红外吸收光谱方法

GBT24369.120091

3术语和定义

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/、/、/、/—界定的及下列术语和定义适用于

GBT13966GBT19267.2GBT19619GBT24369.12009

本文件。

3.1

光热效应hermaleffect

hotot

p

光被物质吸收后转换为热能的效应。

3.2

光热转换效率hotothermalconversionefficienc

py

光被物质吸收后转变成的热能与吸收光能的比值。

3.3

表面等离激元共振;

surfacelasmonresonanceSPR

p

,。

光入射到金属纳米结构表面时使金属表面的自由电子与光子耦合而产生的集体振荡

4原理

金纳米棒的表面等离激元共振具有横向(,)和纵向(,

transverseSPRTSPRlonitudinalSPR

g

),,

LSPR两个基本模式其中LSPR的共振波长与其长径比密切相关通常位于近红外光谱区并使金纳米

。,

棒具有较高的光热转换效率若入射光的波长与LSPR波长匹配可以使金纳米棒高效地将吸收的光

,。、,,

能转化为热能使其周围环境温度升高通过实验测量升降温曲线基于热平衡方程可计算出其光热

转换效率。

1

/—

GBT320062015

5仪器及部件

5.1装置图

见图1。

说明:

———磁力搅拌器;

1

2———磁转子;

3———比色皿;

4———石蜡密封盖;

———激光器;

5

———热电偶。

6

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图金纳米棒光热效应的测量装置示意图

1

5.2激光器

激光波长位于金纳米棒LSPR光谱区内。

5.3热电偶

温度测量精度优于±0.1℃。

5.4激光功率计

功率测量精度优于±1mW。

5.5样品池

比色皿。

6样品的制备

金纳米棒溶胶样品的制备见/—附录。

GBT24369.12009A

7测量步骤

:、,,。

7.1测试条件室内恒温恒湿仪器校准测量时间为60min

2

/—

GBT320062015

用经过校准的激光功率计测量入射激光的功率。

,,。

7.2将金纳米棒溶胶加入样品池调节入射光方向使其垂直照射到样品池表面

,,

7.3将热电偶和磁搅拌转子置入金纳米棒溶胶中使用固体石蜡密封样品池并调整搅拌速度以保证

样品均匀受热。

,,。,

7.4记录样品温度与光照射时间关系的升温曲线升温达到平衡时读取平衡温度Tend之后停止激

,。(),,。

光照射测定样品的降温曲线利用式拟合降温曲线得到系数和见附录

A.5BCA

(),()。

7.5在同样的测试条件下测定分散溶剂如水的升温曲线并利用式A.6得到系数ξ

,,(),,

待测样品取样次每个样品重复测量降温曲线次所得数据代入式计算光热转换效率得

7.6431

,。

到平均值和不确定度具体实施参见附录B

,,,。

7.7如需研究样品参数影响更换样品按上述步骤重复进行具体实施实例参见附录C

8数据处理

光热转换效率以百分比表示。

():

光热转换效率按式计算

1

2

()()

BTTCTTI

e-0+e-0-ξ

……()

η=-E×100%1

()(λ)

I1110

-ξ-

式中:

η———光热转换效率;

———,();

Te平衡温度单位为开K

———,();

T0周围环境温度单位为开K

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-1-1

———,(··);

B热耗散泰勒展开一级系数单位为焦每开分JKmin

-2-1

———,(··