银纳米柱复合结构的可控制备与表面增强拉曼散射应用研究
发布时间：2023-03-30 01:32
近年来,医疗诊断、食品安全和环境监测等领域的问题日益凸显,现场高效、准确的生化检测,可以为及时有效的应急处理提供支撑,挽救人民的生命和财产安全。但是,现有的检测技术存在检测灵敏度低、检测时间长、设备体积大等缺点,无法满足现场快速检测的需求,急需一种灵敏度高、特异性好、自动化程度高、成本低廉的快速检测技术。表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)技术是一种新兴的光谱检测技术,在生化物质的现场快速检测方面具有巨大的应用潜力。而SERS技术应用的关键在于高性能SERS基底的可控制备。针对上述问题,本文重点关注SERS基底性能提升和SERS检测系统集成两个方面,提出在倾斜沉积法制备银纳米柱结构的基础上,将其与金属纳米颗粒相复合,制备高性能的银纳米柱复合结构,并采用微流控技术实现系统集成,重点解决银纳米柱及其复合结构的优化设计、电磁学仿真、可控制备、性能表征、系统集成及生化检测应用等关键问题。论文的主要研究内容如下:1、建立了银纳米柱及其复合结构的优化设计方法,基于时域有限差分算法分析了SERS基底的电磁场增强特性,优化了SERS基底的结构...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文研究的背景与意义
1.2 SERS基底制备及应用研究现状
1.2.1 固态SERS基底的可控制备
1.2.2 复合SERS基底的可控制备
1.3 微流控芯片流道内SERS检测的研究现状
1.3.1 纳米溶胶基底微流控SERS芯片的研究现状
1.3.2 固态纳米结构基底微流控SERS芯片的研究现状
1.4 论文的主要研究内容
1.4.1 课题的提出
1.4.2 论文的组织结构
第二章 银纳米柱结构及其复合结构的优化设计
2.1 银纳米柱结构的优化设计
2.1.1 时域有限差分法理论基础
2.1.2 银纳米柱结构仿真模型的构建
2.1.3 银纳米柱结构的SERS热点的分析
2.1.4 银纳米柱结构的参数优化
2.2 银纳米柱复合结构的优化设计
2.2.1 银纳米柱复合结构仿真模型的构建
2.2.2 银纳米柱复合结构SERS热点的分析
2.3 本章小结
第三章 银纳米柱结构的可控制备与性能分析
3.1 银纳米柱结构的可控制备
3.1.1 银纳米柱结构可控制备方案的设计
3.1.2 银纳米柱结构制备工艺
3.1.3 银纳米柱结构参数的可控调节
3.2 银纳米柱结构的性能分析
3.2.1 晶圆级银纳米柱结构表面的均一性分析
3.2.2 银纳米柱结构SERS性能分析
3.3 银纳米柱结构SERS基底在冰毒检测中的应用
3.4 本章小结
第四章 银纳米柱复合结构的可控制备与性能分析
4.1 银纳米柱复合结构的可控制备
4.1.1 贵金属颗粒溶胶的制备
4.1.2 Ag NRs-Au@AgNPs复合结构的制备及其SERS性能分析
4.1.3 Ag NRs@PDA-AgNPs的制备及其SERS性能研究
4.1.4 Ag NRs@PEI-Au@Ag NPs复合结构的制备及其SERS性能分析
4.1.5 Ag NRs@P2VPy-Au@Ag NPs复合结构的制备
4.2 Ag NRs@P2VPy-Au@Ag NPs复合结构的性能分析
4.2.1 晶圆级复合结构表面均一性分析
4.2.2 复合结构SERS增强性能分析
4.2.3 复合结构基底稳定性、重复性分析
4.3 Ag NRs@P2VPy-Au@Ag NPs复合结构基底在冰毒检测中的应用
4.4 本章小结
第五章 嵌入纳米结构微流控SERS芯片设计与制备
5.1 微流控SERS芯片优化设计和检测系统集成
5.1.1 基于微流控芯SERS芯片传感系统集成的整体方案设计
5.1.2 微流控SERS芯片检测区域优化设计
5.2 微流控SERS芯片的制备
5.2.1 微流控SERS芯片制备的工艺流程
5.2.2 微流控SERS芯片制备的主要工艺
5.3 微流控SERS芯片检测系统在冰毒检测中的应用
5.3.1 检测区域横截面尺寸对SERS信号的影响
5.3.2 微流控SERS芯片在冰毒检测中的应用
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
本文编号：3774906
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文研究的背景与意义
1.2 SERS基底制备及应用研究现状
1.2.1 固态SERS基底的可控制备
1.2.2 复合SERS基底的可控制备
1.3 微流控芯片流道内SERS检测的研究现状
1.3.1 纳米溶胶基底微流控SERS芯片的研究现状
1.3.2 固态纳米结构基底微流控SERS芯片的研究现状
1.4 论文的主要研究内容
1.4.1 课题的提出
1.4.2 论文的组织结构
第二章 银纳米柱结构及其复合结构的优化设计
2.1 银纳米柱结构的优化设计
2.1.1 时域有限差分法理论基础
2.1.2 银纳米柱结构仿真模型的构建
2.1.3 银纳米柱结构的SERS热点的分析
2.1.4 银纳米柱结构的参数优化
2.2 银纳米柱复合结构的优化设计
2.2.1 银纳米柱复合结构仿真模型的构建
2.2.2 银纳米柱复合结构SERS热点的分析
2.3 本章小结
第三章 银纳米柱结构的可控制备与性能分析
3.1 银纳米柱结构的可控制备
3.1.1 银纳米柱结构可控制备方案的设计
3.1.2 银纳米柱结构制备工艺
3.1.3 银纳米柱结构参数的可控调节
3.2 银纳米柱结构的性能分析
3.2.1 晶圆级银纳米柱结构表面的均一性分析
3.2.2 银纳米柱结构SERS性能分析
3.3 银纳米柱结构SERS基底在冰毒检测中的应用
3.4 本章小结
第四章 银纳米柱复合结构的可控制备与性能分析
4.1 银纳米柱复合结构的可控制备
4.1.1 贵金属颗粒溶胶的制备
4.1.2 Ag NRs-Au@AgNPs复合结构的制备及其SERS性能分析
4.1.3 Ag NRs@PDA-AgNPs的制备及其SERS性能研究
4.1.4 Ag NRs@PEI-Au@Ag NPs复合结构的制备及其SERS性能分析
4.1.5 Ag NRs@P2VPy-Au@Ag NPs复合结构的制备
4.2 Ag NRs@P2VPy-Au@Ag NPs复合结构的性能分析
4.2.1 晶圆级复合结构表面均一性分析
4.2.2 复合结构SERS增强性能分析
4.2.3 复合结构基底稳定性、重复性分析
4.3 Ag NRs@P2VPy-Au@Ag NPs复合结构基底在冰毒检测中的应用
4.4 本章小结
第五章 嵌入纳米结构微流控SERS芯片设计与制备
5.1 微流控SERS芯片优化设计和检测系统集成
5.1.1 基于微流控芯SERS芯片传感系统集成的整体方案设计
5.1.2 微流控SERS芯片检测区域优化设计
5.2 微流控SERS芯片的制备
5.2.1 微流控SERS芯片制备的工艺流程
5.2.2 微流控SERS芯片制备的主要工艺
5.3 微流控SERS芯片检测系统在冰毒检测中的应用
5.3.1 检测区域横截面尺寸对SERS信号的影响
5.3.2 微流控SERS芯片在冰毒检测中的应用
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
本文编号：3774906
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3774906.html
最近更新
教材专著
