贵金属有序微/纳结构阵列的构筑及其光学特性研究

发布时间：2022-07-13 19:03

　　本文采用物理方法辅助胶体晶体自组装技术,制备了不同形貌、尺寸、成分的贵金属及其合金纳米颗粒阵列。探索了实验参数对其影响,开展了光学性能等一系列研究。论文主要研究内容如下:基于目前湿化学法制备贵金属纳米颗粒存在颗粒形貌难以自由调控、含有表面活性剂及易于团聚等问题,发展了以单层PS球胶体晶体为模板,采用磁控溅射技术在表面沉积一层贵金属薄膜,通过热处理制备得到贵金属纳米颗粒阵列的方法。分别探索了薄膜沉积厚度、热处理温度等参数对贵金属纳米颗粒形貌的影响。该制备方法操作快速、简单、高效且无污染,为贵金属纳米颗粒阵列的制备提供了一种新的方法。结果表明,沉积厚度过多或过少时,均无法形成有序贵金属纳米颗粒阵列。通过在一定范围内调控沉积贵金属薄膜的厚度,能够制备不同尺寸的贵金属纳米颗粒。当沉积电流35m A,沉积时间在60 s-120 s时,能获得不同颗粒尺寸形貌均匀,尺寸均一的Au球形纳米颗粒阵列。对不同颗粒大小的Au球形纳米颗粒阵列的消光光谱进行了研究,其消光光谱出现了三个峰,分别位于452 nm、521 nm、641 nm附近。其中521 nm附近的是Au的表面等离子共振峰,随着颗粒的增大,该峰位... 

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

原子尺寸约为若干；DNA分子直径约为2nm；大部分病毒尺寸在几百nm左右；细菌的尺寸大约几m；头发丝直径约为70m[2]

贵金属纳米颗粒的表面等离子共振原理示意图；左：PSPR，右：LSPR关于LSPR效应的应用有着悠久的历史，在许多古器皿上都能看到关于其奇特的光学性质的

A）巴黎圣礼拜堂的彩色玻璃；B）古罗马圣杯（LycurgusCup）；C）中国古代陶瓷酒壶D）；法拉第的玻璃片

【参考文献】：
期刊论文
[1]有序金纳米颗粒阵列的制备及光吸收特性研究[J]. 李娆,朱亚彬,狄月,刘冬雪,李冰,钟韦.  物理学报. 2013(19)
[2]铂纳米颗粒形貌控制研究进展[J]. 张明媚,张纪伟,张丽娟.  稀有金属材料与工程. 2013(08)
[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]金和银纳米粒子二维周期阵列的光学性质[J]. 田仙花,王林,刘磊,王斌,徐晓轩,曹学伟,王玉芳.  光散射学报. 2010(04)
[5]电子束光刻在纳米加工及器件制备中的应用[J]. 陈宝钦,赵珉,吴璇,牛洁斌,刘键,任黎明,王琴,朱效立,徐秋霞,谢常青,刘明.  微纳电子技术. 2008(12)
[6]Ag/SiO2复合薄膜的溶胶-凝胶法制备与光吸收特性[J]. 焦力实,张波萍,丁昕祯,陈灿,张海龙.  稀有金属材料与工程. 2007(S1)

博士论文
[1]贵金属局域表面等离子体材料在成像、检测及催化领域的应用研究[D]. 彭天欢.中国科学院研究生院(上海应用物理研究所) 2017
[2]物理方法辅助胶体晶体模板构筑微/纳阵列及其生物传感特性研究[D]. 张洪华.中国科学技术大学 2015



本文编号：3660597