一锅法制备二氧化硅包覆的金属纳米粒子及其在光限幅材料中的应用
发布时间：2023-08-06 07:18
贵金属纳米粒子以其超快的非线性光学响应成为激光防护材料的研究热点,Au和Ag纳米粒子的表面等离子共振可以通过粒子的形貌进行调节,因此可以开发成为对抗可调谐激光的光限幅材料。研发基于Au和Ag纳米粒子的固体光限幅器件的关键是将水相中制备的金属纳米粒子成功转移到有机相中,并将其掺杂到疏水性聚合物材料中。金属纳米粒子在转移过程中由于热力学不稳定性易产生不可逆的聚集,而对纳米粒子进行表面包覆构建核壳结构能够有效消除聚集现象。SiO2作为包覆材料具有较高的稳定性、化学惰性、可控的孔隙率和光学透明性。因此,SiO2包覆法是一种将金属纳米粒子分散到疏水性聚合物中的有效方法。然而,大部分合成SiO2包覆金属纳米粒子涉及到多个步骤,需要耗费大量的时间。因此,简便的一锅合成的方法来对于研发基于Au和Ag纳米粒子的光限幅材料具有重要意义。本文的主要工作:1、以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为稳定剂和介孔结构模板,采用一锅法在碱性溶液中通过甲醛还原氯金酸制备了二氧化硅包覆的金纳米粒子(Au@SiO2)。Au纳米粒子包覆SiO2前后的紫外可见吸收光谱的变化显示二氧化硅包覆在60 ...
【文章页数】：71 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 激光防护材料的概述
1.2.1 激光的发展与应用
1.2.2 激光的危害
1.2.3 线性激光防护
1.2.4 非线性激光防护
1.2.5 激光防护材料的应用
1.3 金和银纳米粒子概述
1.3.1 Au和Ag纳米粒子的光学特性
1.3.2 Au和Ag纳米粒子的催化特性
1.3.3 Au和Ag纳米粒子的制备方法
1.3.4 不同形貌的Au和Ag纳米粒子
1.4 二氧化硅壳层结构概述
1.4.1 油包水型微乳液SiO2包覆
1.4.2 SiO2包覆预合成纳米粒子
1.4.3 SiO2原位包覆
1.4.4 SiO2 逐层组装(LBL)
1.4.5 SiO2物理吸附组装
1.5 二氧化硅包覆的金、银纳米粒子概述
1.5.1 Au@SiO2和Ag@SiO2 纳米粒子的应用
1.5.2 Au@SiO2和Ag@SiO2 纳米粒子的合成方法
1.5.3 多步法制备Au@SiO2和Ag@SiO2 纳米粒子
1.5.4 一步法制备Au@SiO2和Ag@SiO2 纳米粒子
1.6 论文的选题背景与研究内容
第二章 一锅法制备二氧化硅包覆的金纳米粒子
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 一锅法制备Au@SiO2纳米粒子
2.2.4 制备不同SiO2 壳层厚度/Au核直径比的Au@SiO2 纳米粒子
2.2.5 Au@SiO2 纳米粒子的紫外可见光谱表征和透射电镜(TEM)表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 TEOS滴加速度对制备Au@SiO2 纳米粒子的影响
2.3.2 TEOS加入后Au纳米粒子的UV-vis吸收峰波长随时间变化趋势
2.3.3 TEOS加入前后Au纳米粒子的UV-vis吸收峰波长的变化
2.3.4 不同量的TEOS对 Au@SiO2 纳米粒子核壳结构的影响
2.4 小结
第三章 一锅法制备二氧化硅包覆的银纳米粒子
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 一锅法制备Ag@SiO2纳米粒子
3.2.4 制备不同SiO2 壳层厚度/Ag核直径比的Ag@SiO2 纳米粒子
3.2.5 Ag@SiO2 纳米粒子的紫外可见光谱表征和透射电镜(TEM)表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 TEOS滴加速度对制备Ag@SiO2 纳米粒子的影响
3.3.2 溶液p H值对制备Ag@SiO2 纳米粒子的影响
3.3.3 TEOS加入后Ag纳米粒子的UV-vis吸收峰波长随时间变化趋势
3.3.4 不同量的TEOS加入前后Ag纳米粒子的UV-vis吸收峰波长的变化
3.3.5 不同量的TEOS对 Ag@SiO2 纳米粒子核壳结构的影响
3.3.6 TEOS的滴加速度对Ag纳米粒子UV-vis吸收峰波长的影响
3.3.7 搅拌速度对Ag纳米粒子的UV-vis吸收峰波长的影响
3.4 小结
第四章 二氧化硅包覆的银纳米粒子在光限幅材料中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 一锅法制备Ag@SiO2纳米粒子
4.2.4 制备银纳米粒子-有机硅杂化橡胶材料
4.2.5 纳秒激光光限幅实验
4.2.6 Z-scan实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 银纳米粒子-有机硅杂化橡胶材料的紫外可见吸收光谱
4.3.2 银纳米粒子-有机硅杂化橡胶材料的光学照片
4.3.3 银纳米粒子-有机硅杂化橡胶材料的光限幅性能研究
4.4 小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3839303
【文章页数】：71 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 激光防护材料的概述
1.2.1 激光的发展与应用
1.2.2 激光的危害
1.2.3 线性激光防护
1.2.4 非线性激光防护
1.2.5 激光防护材料的应用
1.3 金和银纳米粒子概述
1.3.1 Au和Ag纳米粒子的光学特性
1.3.2 Au和Ag纳米粒子的催化特性
1.3.3 Au和Ag纳米粒子的制备方法
1.3.4 不同形貌的Au和Ag纳米粒子
1.4 二氧化硅壳层结构概述
1.4.1 油包水型微乳液SiO2包覆
1.4.2 SiO2包覆预合成纳米粒子
1.4.3 SiO2原位包覆
1.4.4 SiO2 逐层组装(LBL)
1.4.5 SiO2物理吸附组装
1.5 二氧化硅包覆的金、银纳米粒子概述
1.5.1 Au@SiO2和Ag@SiO2 纳米粒子的应用
1.5.2 Au@SiO2和Ag@SiO2 纳米粒子的合成方法
1.5.3 多步法制备Au@SiO2和Ag@SiO2 纳米粒子
1.5.4 一步法制备Au@SiO2和Ag@SiO2 纳米粒子
1.6 论文的选题背景与研究内容
第二章 一锅法制备二氧化硅包覆的金纳米粒子
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 一锅法制备Au@SiO2纳米粒子
2.2.4 制备不同SiO2 壳层厚度/Au核直径比的Au@SiO2 纳米粒子
2.2.5 Au@SiO2 纳米粒子的紫外可见光谱表征和透射电镜(TEM)表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 TEOS滴加速度对制备Au@SiO2 纳米粒子的影响
2.3.2 TEOS加入后Au纳米粒子的UV-vis吸收峰波长随时间变化趋势
2.3.3 TEOS加入前后Au纳米粒子的UV-vis吸收峰波长的变化
2.3.4 不同量的TEOS对 Au@SiO2 纳米粒子核壳结构的影响
2.4 小结
第三章 一锅法制备二氧化硅包覆的银纳米粒子
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 一锅法制备Ag@SiO2纳米粒子
3.2.4 制备不同SiO2 壳层厚度/Ag核直径比的Ag@SiO2 纳米粒子
3.2.5 Ag@SiO2 纳米粒子的紫外可见光谱表征和透射电镜(TEM)表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 TEOS滴加速度对制备Ag@SiO2 纳米粒子的影响
3.3.2 溶液p H值对制备Ag@SiO2 纳米粒子的影响
3.3.3 TEOS加入后Ag纳米粒子的UV-vis吸收峰波长随时间变化趋势
3.3.4 不同量的TEOS加入前后Ag纳米粒子的UV-vis吸收峰波长的变化
3.3.5 不同量的TEOS对 Ag@SiO2 纳米粒子核壳结构的影响
3.3.6 TEOS的滴加速度对Ag纳米粒子UV-vis吸收峰波长的影响
3.3.7 搅拌速度对Ag纳米粒子的UV-vis吸收峰波长的影响
3.4 小结
第四章 二氧化硅包覆的银纳米粒子在光限幅材料中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 一锅法制备Ag@SiO2纳米粒子
4.2.4 制备银纳米粒子-有机硅杂化橡胶材料
4.2.5 纳秒激光光限幅实验
4.2.6 Z-scan实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 银纳米粒子-有机硅杂化橡胶材料的紫外可见吸收光谱
4.3.2 银纳米粒子-有机硅杂化橡胶材料的光学照片
4.3.3 银纳米粒子-有机硅杂化橡胶材料的光限幅性能研究
4.4 小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3839303
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3839303.html
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