金属纳米颗粒/透明聚酰亚胺复合薄膜的表面等离子体共振效应及应用
发布时间：2021-06-25 17:33
从古至今,贵金属（金、银等）由于其特有的稳定性及美丽的色泽,就从未离开过人们的视线。随着我们对原子世界的深入探知,当贵金属材料尺寸缩小至微米甚至纳米级别时,能观察到许多独特而有趣的现象。如纳米颗粒中的局域表面等离子体共振（LSPR）效应,即金属表面自由电子气与电磁波耦合后发生集体振荡的一种现象。研究表明,LSPR诱导的散射效应、近场增强效应及电荷、能量转移效应,在太阳能电池和表面增强拉曼及荧光光谱等光学元件中表现出巨大的应用潜力。上述应用中引入LSPR效应的一般做法为,将制备不同形貌的纳米颗粒均匀分散后转移涂布到相应的功能层或基底上。考虑到纳米颗粒的制备工艺,目前,绝大多数LSPR应用均基于固体基材上,如玻璃、石英片或硅片等。而随着科技的进步,人们对便捷物质生活的需求与日俱增,设备柔性化、透明化的覆盖领域越来越广,光伏器件及光谱增强等设备的柔性化必然是未来发展趋势。因此,如何有效地将纳米颗粒与柔性基底结合,使其LSPR应用效率最大化存在挑战。如果仅仅将纳米颗粒分散液涂布至柔性基底上,虽有一定的效果,但纳米颗粒与柔性基底之间的粘附力差,颗粒的稳定性及样品的重复性得不到保证。而将纳米颗粒分...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
金属/空气接触面处LSPR的品质因数Q，Q越高表示衰减越小，等离子体共振越强
图 1 11 表面增强荧光简化图此时，可以认为非辐射衰减率（knr）不受金属纳米结构存在而影响。由于 LSPR是导带电子的集体振荡，在其附近产生强烈的局域电磁场，并呈指数衰减，与荧光团耦合后可以提高其吸收和发射量子效率[66, 68-70]。表面平均近场强度增强值可以表示为:loc0EEE 即在局域范围内产生新的激发功率20E P此外，纳米结构的局域场会增加荧光团的辐射衰减率（kr）。所有实验结果都表明，在纳米结构的近场中，荧光强度增强伴随着与荧光团的寿命减少。后者可以产生新的量子产率 Qloc，并且荧光团荧光增强
LSPR 增强拉曼散射进展 提供分子的独特振动光谱即拉曼指纹，并且不需要标签或其过光谱移动推断出分子的存在，还能根据光谱指纹直接识别S 是一种直接且灵敏的技术，在过去几十年中它的应用研究由于 SERS 的灵敏度极度依赖于电场的增强效率，所以 SER制备具有可重复且增强效应可控的纳米结构[82-84]。不同物理和组成）用于 SERS 增强的纳米粒子被设计和制备[85-87]。例如ayed 等人[88]制备了直径为~20 nm 且长度不同纳米棒（NanorAg NRs 拉曼增强强度比 Au NRs 更有效，其中 Ag NRs 的 EFu NRs的EF值为0.3至2.2×1012。这归因于在DDA模拟中观察更高等离子
本文编号：3249633
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：130 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
金属/空气接触面处LSPR的品质因数Q，Q越高表示衰减越小，等离子体共振越强
图 1 11 表面增强荧光简化图此时，可以认为非辐射衰减率（knr）不受金属纳米结构存在而影响。由于 LSPR是导带电子的集体振荡，在其附近产生强烈的局域电磁场，并呈指数衰减，与荧光团耦合后可以提高其吸收和发射量子效率[66, 68-70]。表面平均近场强度增强值可以表示为:loc0EEE 即在局域范围内产生新的激发功率20E P此外，纳米结构的局域场会增加荧光团的辐射衰减率（kr）。所有实验结果都表明，在纳米结构的近场中，荧光强度增强伴随着与荧光团的寿命减少。后者可以产生新的量子产率 Qloc，并且荧光团荧光增强
LSPR 增强拉曼散射进展 提供分子的独特振动光谱即拉曼指纹，并且不需要标签或其过光谱移动推断出分子的存在，还能根据光谱指纹直接识别S 是一种直接且灵敏的技术，在过去几十年中它的应用研究由于 SERS 的灵敏度极度依赖于电场的增强效率，所以 SER制备具有可重复且增强效应可控的纳米结构[82-84]。不同物理和组成）用于 SERS 增强的纳米粒子被设计和制备[85-87]。例如ayed 等人[88]制备了直径为~20 nm 且长度不同纳米棒（NanorAg NRs 拉曼增强强度比 Au NRs 更有效，其中 Ag NRs 的 EFu NRs的EF值为0.3至2.2×1012。这归因于在DDA模拟中观察更高等离子
本文编号：3249633
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