金属/高介电复合纳米颗粒的制备和光学特性研究

发布时间：2023-04-10 18:47

　　表面增强拉曼散射是一种对物质材料进行分析的应用技术,它的特点是:拉曼光谱覆盖范围大,可以对无机物和有机物进行检测;水溶液影响小,可以对溶液中的物质进行分析,拉曼峰尖锐清晰,测试点可以精确到微米量级,可以分析小尺寸的样品,因此对样品的尺寸要求比较低;测试过程可重复,对样品的损害低等优点。自问世就引起人们的广泛关注,现已被广泛应用与化学、生物以及环境科学等领域。就目前来说,表面增强拉曼散射的活性衬底研究所用到的增强材料一般多为贵金属,如金、银、铜等,贵金属纳米材料易于氧化,基底不易保存,针对单一的金属纳米颗粒的不足,对于传统基底易于氧化的问题,本文提出了一种基于金属和高介电复合纳米颗粒的新型拉曼增强基底。我们通过常用到的吸附在样品表面的染料分子罗丹明(R6G)分子作为探针分子对基底性能进行检测,证明了金属和高介电复合纳米材料作为基底对拉曼增强具有较高的稳定性,从而大大提高了使用寿命。相比于传统基底,这种复合基底的灵敏性得到提升,R6G分子拉曼信号得到了提高。这种基底的制备工艺简单,基底具有很高的灵敏性。本文研究包含以下几个方面:1.针对传统的单一的用作表面增强拉曼散射的金属基底,我们设计了...

【文章页数】：47 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 纳米材料的概述
        1.1.1 纳米材料的定义和分类
        1.1.2 纳米材料的特性
    1.2 纳米结构的合成方法
        1.2.1 化学气相沉积法
        1.2.2 物理气相沉积法
        1.2.3 自组装技术
    1.3 复合纳米材料的发展
2 表面增强拉曼散射
    2.1 拉曼光谱概述
    2.2 表面增强拉曼简介
        2.2.1 表面增强拉曼散射的增强机理
    2.3 表面增强拉曼散射基底的发展
        2.3.1 电介质材料的概述
        2.3.2 金属/电介质的复合结构
        2.3.3 金属膜层与电介质纳米颗粒的结合
        2.3.4 金属纳米颗粒表面镀有电介质的复合结构
        2.3.5 金属修饰电介质的复合结构
3 金属/高介电复合纳米结构的实验制备方法
    3.1 实验材料
    3.2 实验设备
        3.2.1 磁控溅射真空镀膜仪
    3.3 AU/SI复合纳米结构的制备过程
        3.3.1 玻璃衬底的清洗
        3.3.2 金膜的溅射沉积过程
        3.3.3 热退火处理形成金纳米颗粒
        3.3.4 Au/Si复合纳米结构的制备
    3.4 金属/高介电复合纳米结构的表征方法
        3.4.1 扫描电子显微镜
        3.4.2 原子力显微镜
        3.4.3 拉曼光谱仪
    3.5 AU/SI复合纳米结构形貌的调控
        3.5.1 溅射金膜层厚度对样品形貌的影响分析
        3.5.2 热退火处理温度对样品形貌的影响分析
    3.6 本章小结
4 Au与超薄Si的复合纳米结构的光学特性研究
    4.1 引言
    4.2 AU/SI复合纳米结构的SERS性能研究
        4.2.1 常规金属纳米结构和复合结构的SERS性能比较
        4.2.2 不同金膜层厚度与有无Si膜层的SERS性能比较
        4.2.3 不同温度参数对Au/Si复合结构SERS性能的影响
        4.2.4 不同Si膜层厚度对Au/Si复合结构SERS性能的影响
    4.3 本章小结
5 论文总结与展望
    5.1 论文总结
参考文献
致谢
在读期间公开发表论文(著)及科研情况



本文编号：3788637