基于局部表面等离子体共振效应构造贵金属纳米膜探测器

发布时间：2017-05-24 04:16

  本文关键词：基于局部表面等离子体共振效应构造贵金属纳米膜探测器，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在当今社会,稀有的贵重金属日益珍贵,而且其纳米结构也具有独特的性能,即局部表面等离子体共振的现象。纳米粒子膜的表面会增强纳米粒子周围的场强,因此具有更高的能量。于此同时我们采用层层组装法制备纳米粒子膜,这种方法具有高效、省时、且操作便捷等优点,因此层层组装应用在许多方面,同时在纺织领域也开始慢慢普及。局部表面等离子体共振(LSPR)是由光和纳米粒子共同作用的结果,当光波中的振荡电场就会对自由电子产生作用,导致自由电子发生往复振荡,当入射光波的入射频率和金属粒子中的自由电子往复振荡的固有频率相同时,两者发生共振。其应用在表面拉曼增强,金属表面荧光增强,红移现象,及纺织中的染色。其中荧光增强和红移是本文讨论的重点。因为荧光增强这种现象可以普遍应用于生物中的定量定性的检测生物蛋白质、细菌、细胞等。可以准确反应带检测物质的含量、形貌及分布。而红移则是利用纳米粒子周围对折射率敏感来检测纳米粒子周围的环境。这种方法检测容易便捷,可以快速得到纳米粒子检测周围环境的变化。传统制备纳米粒子膜的方法常常采用气相沉积或者化学沉积等方法,但是都需要精密大型仪器,操作复杂,成本高,而且无法得到单层、均匀的纳米粒子膜。我们这里采用层层组装的方法,能够快速便捷地制备单层纳米膜。层层组装中浸渍和喷涂的方法都可以得到均一的单层纳米膜。⑴用柠檬酸钠还原法制备粒径约60 nm的银纳米粒子,合成了均一稳定的溶液,测其电势与紫外。利用层层组装法制备带正电荷聚合物基底,为带负电的纳米粒子沉积在石英片上奠定基础。然后用喷涂方法,得到备具荧光增强效应的银纳米膜,我们发现单层纳米膜的荧光增强的现象并不明显。因此我们通过对喷涂多层纳米膜,最后通过与蛋白质的连接,得到荧光增强4倍的多层银纳米膜。⑵通过柠檬酸钠还原法,制备粒径约为41 nm和71 nm的金纳米粒子,得到合成均一、分散的纳米粒子溶液。制备带正电荷聚合物膜,作为基底,然后采用浸渍的方法制备达到饱和状态的纳米粒子膜,检测其在紫外吸收光谱中的红移现象。我们发现41 nm的金纳米粒子相对于71 nm的金纳米粒子紫外吸收峰的范围更宽,而且峰位移动的距离更小。因此采用层层组装浸渍法制备的71 nm的金纳米膜有着更好的红移效应。探究了多层金纳米膜的红移变化,综合紫外吸收强度的变化,5层金纳米膜最适合做探测器。
【关键词】：局部表面等离子共振 层层组装 贵重金属纳米粒子 间距
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 贵重金属纳米粒子10-12
• 1.3 贵重金属纳米粒子的表面等离子体共振效应12-15
• 1.4 银纳米粒子在光学性能的研究现状15-18
• 1.5 Au纳米粒子的在光学性能的研究与应用18-20
• 1.6 贵重金属纳米粒子在纺织上的应用20-21
• 1.7 层层组装法在纺织上的应用21-22
• 1.8 研究目标及主要内容22-24
• 第二章 贵金属纳米粒子的荧光探针24-38
• 2.1 引言24-25
• 2.2 实验部分25-29
• 2.3 结果与讨论29-36
• 2.4 本章小结36-38
• 第三章 利用红移现象制备环境探测器38-48
• 3.1 引言38-39
• 3.2 实验部分39-41
• 3.3 结果与分析41-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 结论与展望48-50
• 4.1 结论48
• 4.2 展望48-50
• 参考文献50-56
• 攻读硕士学位期间的研究成果56-58
• 致谢58

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本文编号：389815