刺状纳米金及其核壳纳米粒子的合成与SERS应用

发布时间：2025-01-06 21:17

　　等离激元特性的金纳米粒子（AuNPs）因其独特的局域表面等离子体共振（LSPR）效应,目前已经被广泛地应用于表面增强拉曼散射（SERS）、光催化、生物医学和环境科学等研究领域。LSPR效应与等离激元材料的形貌相关,所以实现金纳米结构的可控合成能够为AuNPs在SERS、等离激元光催化等领域提供新的应用机会。与金纳米球和纳米棒相比,具有三维刺状分枝结构的金纳米粒子（AuNMs）的表面更加粗糙,吸附能力和SERS活性更强,SERS增强效果更高。然而,控制AuNMs的形貌却显得非常困难,尤其是在无表面活性剂作为结构导向剂下实现AuNMs表面刺状分枝密度的调控仍是当今研究中一个挑战性的课题。长期以来,SERS检测的对象仍局限在与增强基底有强烈吸附作用的分子,而对于一些弱吸附或与基底没有相互作用的分子的检测仍然难以实现。而具有孔道结构规则、孔隙率高、孔径可调、稳定性好等诸多优点的金属-有机框架（MOFs）材料不仅可以吸附和富集分子,减弱分子在基底上的流动与扩散。此外,若将AuNPs引入到MOFs材料中形成新型的SERS基底,该基底同时兼具AuNPs的LSPR性质和MOFs材料的优异的吸附和富集功能...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 各向异性的金纳米粒子的性质、制备方法与应用
        1.2.1 各向异性的金纳米粒子的性质
        1.2.2 各向异性的金纳米粒子的制备方法
        1.2.3 各向异性的金纳米粒子的应用
    1.3 SERS简介
        1.3.1 SERS增强机理
        1.3.2 不同形貌的金纳米粒子的SERS热点研究
    1.4 贵金属纳米粒子-金属有机框架复合材料在SERS中的应用
    1.5 本论文的设计思想和内容
    参考文献
第2章 形状可控的刺状结构的金纳米粒子合成及其生长机制
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器和设备
        2.2.3 刺状结构的金纳米粒子的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 金纳米粒子的形貌与光学性质
        2.3.2 不同形状的刺状结构的金纳米粒子形貌及其光学性质
        2.3.3 刺状结构的金纳米粒子的生长机制探究
        2.3.4 FDTD模拟法模拟AuNMs周围的电磁场分布情况
    2.4 本章小结
    参考文献
第3章 刺状结构的金纳米粒子在SERS定量检测中的应用
    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 单层致密AuNMs纳米粒子单层膜的制备
        3.2.4 SERS样品的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 单层致密AuNMs纳米粒子单层膜的性质及其SERS活性
        3.3.2 福美双和福美铁标准溶液的SERS性能分析
        3.3.3 含有福美双溶液的葡萄样品的检测
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 等离激元特性的AuNMs@ZIF-8 核壳纳米粒子的可控合成及用于甲醛分子的超灵敏检测
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与实验设备
        4.2.2 AuNMs的制备
        4.2.3 ZIF-8纳米晶体的制备
        4.2.4 AuNMs@ZIF-8 核壳纳米粒子的制备
        4.2.5 SERS基底的制备与检测
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 AuNMs、ZIF-8及AuNMs@ZIF-8 纳米粒子的相关表征
        4.3.2 ZIF-8 前驱体的量对AuNMs@ZIF-8 核壳纳米粒子合成的影响
        4.3.3 CTAB的含量对AuNMs@ZIF-8 核壳纳米粒子合成的影响
        4.3.4 金种子的浓度对AuNMs@ZIF-8 核壳纳米粒子合成的影响
        4.3.5 较薄壳层的AuNMs@ZIF-8的合成与SERS检测
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
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本文编号：4023992