二元金/银基纳米材料的可控合成及其在表面增强拉曼散射方面应用研究

发布时间：2022-01-12 01:13

　　表面增强拉曼散射（SERS）光谱作为一种高灵敏的分析工具,广泛应用在表面吸附、生物医学检测、环境科学监测、化学和生物传感器、痕量检测与分析等领域。贵金属（如金和银）纳米材料由于其独特的物理和化学性质,使得它们在SERS领域受到巨大关注。金/银纳米材料的组成、结构和尺寸等因素直接影响其SERS性能。因此为了提高检测的灵敏度,需要发展合成新的高拉曼活性的基底材料的新方法。本论文通过一步湿化学法成功制备了三种不同形貌和组分的二元金/银基纳米结构,深入探究了材料的生长机理,并构建SERS传感器,实现环境中常见污染物的高灵敏检测。本论文的主要内容如下:（1）高度枝状AuPd合金纳米荆棘的可控合成及其SERS应用利用胸腺嘧啶作为稳定剂、封端剂和结构导向剂,通过一种简单的一锅湿化学法可控合成了高度枝状的金钯合金纳米荆棘（Au46Pd54NBs）。通过扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等技术对合成的材料进行了表征,并详细探究了它的形成机理。使用结晶紫作为拉曼探针来探究该材料的SERS性能,研究发现所制备的A... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?（ａ）?Ｒａｍａｎ技术与ＳＥＲＳ技术的比较；（ｂ）从传统型的ＳＥＲＳ应用演变而来的纳米??

由于基底纳米材料的结构不同，表面等离子体显示出两种不同的模式??［１７］：局部表面等离子体（ＬＳＰｓ）和传播表面等离子体（ＰＳＰｓ），这可以在图１．３??中看到。??Ａ?Ｅｔｅ７ｆＨｒ＼??Ｂ?ｚ??Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ??＋?＋?＋?－?－?－?＋?＋?＋?－?－?－?Ｘ??Ｍｅｔａｌ??图１．３?（Ａ）?ＬＳＰｓ和（Ｂ）?ＰＳＰｓ共振示意图??在ＬＳＰｓ中，金属导带中的带负电荷的电子气体可能被与光（心）相关的电??场激发，然后驱动它们共同振荡［１８］。这种振荡将以一定的激发频率（ｗ）与入射??光共振，导致表面电子的强烈振荡，通常称为局域表面等离子体共振（ＬＳＰＲ）??［１９］。从图１．３Ａ中可以看出，只有当纳米结构的尺寸远小于光的波长时才出现??ＬＳＰＲ。ＬＳＰＲ可以増强吸附在纳米粒子表面上的分子所经历的局域场，并增强非??弹性散射光强的范围，从而达到局部电场增强的四次方。因此，适量增加电场强??５??

１．２．３．３环境监测??在环境方面，ＳＥＲＳ技术可以用来检测痕量的农药残留物（多环芳烃及其衍??生物等）、水体污染物（重金属离子、有毒染料等）和环境病原微生物以及探测??爆炸物（ＴＮＴ）等［３］。利用合适的ＳＥＲＳ基底，可以实现迅速而准确的定量监测??环境污染物［３３］。??１．２．４?ＳＥＲＳ?基底??由于分子所吸附的表面形态是能否发生ＳＥＲＳ效应和ＳＥＲＳ信号强弱的重要??影响因素，因此，基底的表面是否粗糙以及粗糙化程度在很大程度上严重影响最??终的ＳＥＲＳ效果。综合考虑上述ＳＥＲＳ增强的关键因素，可知：ＳＥＲＳ强度主要??取决于基底纳米结构的形状，大小，粒径以及周围介电函数等因素。很明显，必??须选择理想的增强基底以确保达到最大的信号强度。因此，合理设计具有理想形??


本文编号：3583806