在功能性衬底上制备黑莓状银/金纳米结构阵列及其SERS性能研究

发布时间：2023-02-05 18:00

　　高度有序的纳米结构阵列由于其周期性结构排布特性近年来受到广泛关注。制备不同衬底上的纳米结构阵列,在表面增强拉曼散射(SERS)、表面增强荧光、生物传感器、磁性储能材料、太阳能电池等方面都有广泛的应用。近年来,超薄氧化铝模板辅助法是制备高度有序的纳米结构阵列的常用方法之一,其制备过程如下:首先,通过二次阳极氧化法制备超薄阳极氧化铝模板(UTAM);然后,利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为支撑层,将超薄阳极氧化铝模板移植到衬底表面;最后,利用超薄氧化铝模板作为掩膜,在衬底上组装纳米结构阵列。然而,利用三步法制备出的纳米结构阵列,很难控制纳米结构之间的间隙在20nm,同时将超薄氧化铝模板转移到衬底的过程中,会引入有机杂质。针对有待解决的技术问题,本论文报告了一种无支撑层移植UTAM到衬底表面的方法,对比研究了PMMA作为支撑层(UTAMⅠ)、无支撑层(UTAMⅡ)移植方法制备出的黑莓状纳米结构阵列所具有的的不同特性。实现了在UTAM移植过程中不引入有机杂质。然后,基于UTAMⅠ与UTAMⅡ,采用磁控溅射的方法制备黑莓状银/金纳米结构阵列,制备出的阵列相邻纳米结构之间间距在10nm左右,并对...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于阳极氧化铝模板的金/银纳米结构阵列
        1.2.2 表面增强拉曼散射衬底
    1.3 有待解决的关键问题
    1.4 本论文的研究目的和内容
第2章 实验基础及表征
    2.1 样品制备
        2.1.1 阳极氧化铝模板制备
        2.1.2 阳极氧化铝模板制备化学试剂
        2.1.3 电化学工作平台
        2.1.4 磁控溅射
    2.2 样品表征
        2.2.1 扫描电子显微镜
        2.2.2 拉曼光谱
        2.2.3 时域有限差分法模拟
第3章 超薄氧化铝模板制备及移植研究
    3.1 超薄氧化铝模板制备
    3.2 超薄氧化铝模板移植到功能性衬底表面
        3.2.1 PMMA作为支撑层进行移植(UTAMⅠ)
        3.2.2 无支撑层进行移植(UTAMⅡ)
    3.3 本章小结
第4章 黑莓状银纳米结构阵列制备及表征
    4.1 黑莓状银纳米结构阵列的制备
        4.1.1 基于UTAMⅠ制备黑莓状银纳米结构阵列
        4.1.2 基于UTAMⅡ制备黑莓状银纳米结构阵列
    4.2 黑莓状银纳米结构阵列SERS活性研究
    4.3 黑莓状银纳米结构阵列形成机理分析
    4.4 本章小结
第5章 黑莓状金纳米结构阵列制备及表征
    5.1 黑莓状金纳米结构阵列的制备
        5.1.1 基于UTAMⅠ制备黑莓状金纳米结构阵列
        5.1.2 基于UTAMⅡ制备黑莓状金纳米结构阵列
    5.2 黑莓状金纳米结构阵列形成机理分析
        5.2.1 基于UTAMⅠ制备黑莓状金纳米结构阵列形成机理分析
        5.2.2 基于UTAMⅡ制备黑莓状金纳米结构阵列形成机理分析
    5.3 黑莓状金纳米结构阵列SERS性能研究
        5.3.1 黑莓状金纳米结构阵列SERS灵敏度
        5.3.2 黑莓状金纳米结构阵列与球形阵列SERS活性对比
        5.3.3 黑莓状金纳米结构阵列电磁场增强特性
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间学术成果
致谢



本文编号：3735429