基于微流控技术金/水凝胶微纳材料的制备及传感性能研究

发布时间：2024-03-06 23:27

　　随着纳米合成制备技术的不断提高,新的纳米技术不断产生,并逐步从实验室走向工业化生产。微流控技术最初起源于实验室里的电泳分离,继而逐渐发展成为一种多学科且高度产业化的科学技术。微流控技术能制备出大小均匀的微液滴,其可以作为一种良好的微反应容器,用于纳米粒子、微球、晶体等材料的制备,被形象地誉为“芯片上的实验室或化工厂”。金等贵金属纳米材料,具有强烈的局域表面等离子体共振(LSPR)以及强电磁耦合特性,而调节纳米结构的间隙是增强该特性的有效方法。目前,纳米结构间隙主要是通过自组装、刻蚀等方法制备出有序阵列结构而进行调控。但这类材料一旦经过设计与制备成型后,其相邻结构单元之间的间隙就无法即时改变与调控,进而材料的LSPR性能难以实现人为控制和按需调整。针对这一问题,本文主要是利用微流控技术制备金纳米粒子(AuNPs)与水凝胶的复合材料,旨在利用水凝胶的膨胀-收缩性能灵活地调控AuNPs的间隙,并探索AuNPs-水凝胶复合微球在光学传感、SERS检测方面的应用。另外,作者利用微流控技术,还探究了以微液滴作为反应容器,来实现Au NPs三维自组装和复合金属纳米粒子的制备。取得的成果如下:1.利用...

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１（ａ）金纳米球ＬＳＰＲ激发示意图，（ｂ）典型金纳米球ＬＳＰＲ吸收峰，（ｃ）金纳米棒??ＬＳＰＲ激发示意图，纵向激发（上）和横向激发（下），（ｄ）典型金纳米棒ＬＳＰＲ吸收峰

?后在库伦力作用下又使电子云回复，导致电子围绕金属离子核做集体震荡。ＬＳＰＲ??会导致对光的强烈吸收。图１．１?ａ是金纳米球颗粒的ＬＳＰＲ激发示意图，其只有??一个吸收峰（图Ｕｂ）。但对于金纳米棒则有两个吸收峰，如图Ｕｃ和ｄ所示，??分为纵向吸收峰和横向吸收峰。其中，纵向峰会随纳....

图１．２不同粒径金纳米球胶体溶液的ＬＳＰＲ吸收峰的模拟值（ａ）和实验值（ｂ），以及其模??拟值与实验值对比（ｃ）和实物胶体溶液照片（ｄ）

?后在库伦力作用下又使电子云回复，导致电子围绕金属离子核做集体震荡。ＬＳＰＲ??会导致对光的强烈吸收。图１．１?ａ是金纳米球颗粒的ＬＳＰＲ激发示意图，其只有??一个吸收峰（图Ｕｂ）。但对于金纳米棒则有两个吸收峰，如图Ｕｃ和ｄ所示，??分为纵向吸收峰和横向吸收峰。其中，纵向峰会随纳....

图１．３金纳米粒子实现金属离子比色传感原理示意图

离子、阴离子和有机物分子、蛋白质和ＤＮＡ等。例如：通过在金纳米粒子表面??引入相应的配体或官能团，这些配体或官能团通过金属离子为中介，改变金纳米??粒子的间距，使ＬＳＰＲ现象产生差异，引起溶液颜色的变化，如图１．３所示。Ｗ??ｎ?Ｉｏｎ?ｉｎｄｕｃｅｄ?ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ?Ａｔ....

图１．７葡萄糖敏感性水凝胶的溶胶－凝胶相转变

Ｈｌｃ－Ｎ－〇－Ｊ＾ＣｒＮ＇ｃＨ，?－??图１．６隐色衍生物分子［４－（二甲基氨基）苯基］（４－乙烯基苯基）甲基氰化物结构图。［７６］??可见光响应水凝胶可以在ＰＮＩＰＡＭ水凝胶中引入一些光敏发光团，如：铜叶??绿素的三钠盐。［７７］当在水凝胶上施加可见光时，这些发光团能吸收可见....

本文编号：3921036