高活性金铜复合纳米材料的制备及其光学性质的研究

发布时间：2022-04-23 17:14

　　金纳米棒（Au NRs）因为其独特的光学性能使其在生物治疗、催化应用和生物分析方面具有重要的研究价值。Au NRs具有横向和纵向两个表面等离子体共振特征吸收峰,其中纵向等离子体共振吸收峰（LSPR）对Au NRs尺寸与周围介质环境的变化十分敏感,因此改变Au NRs的结构与外界环境会导致LSPR峰位变化进而影响吸收与光热等光学性质。首先,Au NRs在生长过程中存在不同晶向指数的晶面,与低指数面相比,高指数晶面是由于高密度的原子沉积排布使其具有高活性,可以显示强的催化活性。但是Au NRs的高指数晶面由于其高表面能而不易形成,因此获取Au NRs过程中调制出高活性面对提高其催化活性变得十分重要。拥有高指数晶面的金纳米材料具有强催化活性,可以作为纳米仿生酶进行生物应用。其次,Au NRs的LSPR峰位于近红外区,可以吸收与声子振动频率相匹配的近红外光,从而产生光热效应。调控Au NRs的LSPR峰位会产生不同温度变化。利用这种光热特性可以使Au NRs应用于光热传感。综上所述,本课题的研究内容主要围绕获取Au NRs的高活性面提高其催化活性以及利用Au NRs的光热特性应用于光热传感进行... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 金纳米棒的局域表面等离子体共振
        1.2.1 局域表面等离子体共振
        1.2.2 折射率对LSPR的影响
        1.2.3 金纳米棒的LSPR理论分析
    1.3 金纳米棒的制备
        1.3.1 种子合成法
        1.3.2 电化学合成法
        1.3.3 模板法
        1.3.4 电子束光刻法
        1.3.5 其他方法
    1.4 金纳米棒光学特性的应用
        1.4.1 吸收性能
        1.4.2 光热效应
        1.4.3 表面增强拉曼
        1.4.4 催化特性
    1.5 金纳米材料作为仿生酶的研究
    1.6 本课题的研究背景、内容及意义
第二章 金铜复合纳米棒的制备与光学性质研究
    2.1 引言
    2.2 实验试剂及仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验过程
        2.3.1 金纳米棒的制备
        2.3.2 金铜复合纳米棒的材料制备
        2.3.3 光热效应过程测试
        2.3.4 光动力学过程研究
    2.4 结果和讨论
        2.4.1 金铜复合纳米棒的制备及结构表征
        2.4.2 金纳米棒和金铜复合纳米棒的光学性质
        2.4.3 金铜复合纳米棒的生长过程研究
        2.4.4 金纳米棒和金铜复合纳米棒的光热效应
        2.4.5 金铜复合纳米棒在近红外光照射下释放单线态氧
    2.5 本章小结
第三章 金铜复合纳米棒作为仿生模拟酶的研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂及仪器
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验过程
        3.3.1 TMB显色实验
        3.3.2 催化氧化抗坏血酸
        3.3.3 比色法检测抗坏血酸
    3.4 结果和讨论
        3.4.1 金铜复合纳米棒作为过氧化物酶的活性研究
        3.4.2 金铜复合纳米棒催化氧化抗坏血酸
        3.4.3 金铜复合纳米棒利用比色法检测抗坏血酸
    3.5 本章小结
第四章 Cu~(2+)诱导金纳米棒自组装的光学性质研究
    4.1 引言
    4.2 实验试剂及仪器
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 实验过程
        4.3.1 CYS-AuNRs材料的制备
        4.3.2 不同pH条件下Cu~(2+)对金纳米棒组装的影响
        4.3.3 表面增强拉曼散射(SERS)的测量
        4.3.4 Cu~(2+)-CYS-AuNRs的光热性能研究
        4.3.5 制备纳米传感器检测铜离子
        4.3.6 特异性识别研究
    4.4 结果和讨论
        4.4.1 半胱氨酸分子对金纳米棒的组装及LSPR峰的影响
        4.4.2 Cu~(2+)对金纳米棒复合材料的组装及光学性质的影响
        4.4.3 利用金纳米棒复合材料光热效应检测Cu~(2+)
        4.4.4 CYS-AuNRs作为光热传感器检测Cu~(2+)的特异性识别
        4.4.5 利用金纳米棒复合材料表面增强拉曼效应检测Cu~(2+)
    4.5 本章小结
第五章 全文总结
    5.1 主要研究成果
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]各向异性金纳米粒子的制备及其在催化中的应用（英文）[J]. Peter Priecel,Hammed Adekunle Salami,Romen Herrera Padilla,Ziyi Zhong,Jose Antonio Lopez-Sanchez.  催化学报. 2016(10)
[2]纳米酶的发现与应用[J]. 高利增,阎锡蕴.  生物化学与生物物理进展. 2013(10)
[3]金纳米棒的光学性质研究进展[J]. 柯善林,阚彩侠,莫博,从博,朱杰君.  物理化学学报. 2012(06)
[4]金复合纳米微粒的消光特性[J]. 颜丙海,杨杨,王永昌.  光子学报. 2003(06)



本文编号：3647627