金纳米颗粒悬浮液的离子特异稳定性

金纳米颗粒(AuNPs)因其多功能应用和生物相容性而在基础研究和开发中发挥重要作用。本研究针对在不同盐浓度(10 mM 到 100 mM)下添加各种 sodium 盐(沿著名的 Hofmeister 系列：NaF、NaCl、NaBr、NaI、NaSCN)后三种 AuNP 悬浮液的老化现象进行了研究。AuNP 类型在尺寸(5 nm 与 11 nm 直径)和包覆类型(吸附的柠檬酸 vs. 共价结合的 1-丙磺酸(MPA))方面有所不同。我们通过光学方法(吸收光谱、摄影)和电子显微镜监测 AuNP 的聚集及悬浮液稳定性。在大范围盐浓度下，悬浮液的稳定性差异很大，例如从稳定悬浮液到快速失稳后发生沉淀。在中间和高盐浓度下，显现出强烈的离子特异效应，这些效应随著名hofermeister 系列而呈非单调变化。特别是，chaotropic 盐 NaI 和 NaSCN 强烈影响吸收光谱，方式不同。NaI 融合 AuNP，影响主要吸收；而 NaSCN 能更强地维持 AuNP 结构以进行聚集，导致二次吸收峰。尽管减小 AuNP 的尺寸会导致悬浮液更稳定，但离子特异效应更为显著，这是由于可用总表面积的增加所致。即使是共价结合的 MPA 包覆，也无法稳定受 NaI 影响的 AuNP，以防止颗粒融合，尽管会延缓该过程。尽管离子对 colloidal 悬浮液稳定性存在复杂的相互作用，但本研究阐明了离子效应从电静力屏蔽、在界面吸附和桥接 AuNP 到与 AuNP 包覆剂竞争的不同作用。