铜—硅纳米线阵列（Cu-SiNWs）的制备及其SERS基底性能的研究

发布时间：2017-09-28 06:43

  本文关键词：铜—硅纳米线阵列（Cu-SiNWs）的制备及其SERS基底性能的研究

  更多相关文章： 硅纳米线 表面增强拉曼散射 SERS活性基底 铜纳米颗粒

【摘要】：拉曼光谱技术可以用于检测分析物质的分子结构以及组成信息,该技术具有灵敏度高、对样品无损害的特点,在生物信息、化学、环境等各大领域有着广泛的应用。随着科学技术的发展,表面增强拉曼光谱(Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS)技术得以迅速发展,由此扩宽了拉曼光谱的应用范围。SERS技术具有检测限度低、无损、高效和可重复等优点,在过去的几十年里获得了广泛的关注。它在分析化学、生物医学、环境保护及痕量检测方面都发挥了重要的作用。所以,研究性价比更高、制作工艺更简单的SERS基底成为SERS技术发展的迫切需要。本文针对铜硅纳米线阵列的制备及其SERS基底性能进行研究。主要内容如下:首先,对表面增强拉曼光谱技术进行了阐述,并对其增强机理进行解释。拉曼增强的关键技术是活性基底的制备,因此,本文研究设计了新的活性基底,探索其增强机理以便制备工艺简单、性价比更高的SERS基底。其次,本文使用化学刻蚀法对硅纳米线进行制备,研究纳米线生长情况与刻蚀时间的关系;同时分析了硅纳米线形貌的影响因素。最后,以硅纳米线为模板设计了一种新型的活性基底(Cu-SiNWs,铜硅纳米线阵列)。硅纳米线是一种半导体纳米材料,本身就具有一定的拉曼增强效果,在纳米线结构上修饰以铜纳米颗粒,利用探针分子(R6G)来检测其增强效果。并对纳米线长度、铜纳米颗粒大小对SERS性能的影响进行探究。该活性基底具有制备简单、增强活性好并且具有一定稳定性的特点,作为一种新型活性基底,为SERS效应的深入研究提供了实验手段与结果。
【关键词】：硅纳米线 表面增强拉曼散射 SERS活性基底 铜纳米颗粒
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.37;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 拉曼光谱简介11-14
• 1.2.1 拉曼光谱11-12
• 1.2.2 拉曼光谱技术的应用12-13
• 1.2.3 拉曼光谱技术的优越性13-14
• 1.3 表面增强拉曼散射（SERS）简介14-16
• 1.3.1 SERS效应14
• 1.3.2 SERS增强机制14-16
• 1.4 SERS的应用现状16-19
• 1.5 在痕量物质快速检测中SERS具有的优势19
• 1.6 纳米粒子对SERS活性的影响19-20
• 1.7 本文的主要研究内容20-22
• 第2章 理论分析22-32
• 2.1 理论计算方法简介22-23
• 2.2 FDTD方法23-28
• 2.3 SERS增强因子的计算方法28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第3章 硅纳米线阵列（SiNWs）的制备及研究32-38
• 3.1 硅纳米线及其物理特性32-33
• 3.1.1 硅纳米线概述32
• 3.1.2 硅纳米线的物理特性32-33
• 3.2 SINWS的制备33-35
• 3.2.1 SiNWs制备的常用方法33-34
• 3.2.2 金属刻蚀法制备硅纳米线原理34-35
• 3.3 实验部分35-37
• 3.3.1 实验药品及器材35
• 3.3.2 实验过程35-36
• 3.3.3 实验结果36-37
• 3.4 影响硅纳米线形貌的因素37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 Cu/SiNWs的制备及表征38-44
• 4.1 引言38-39
• 4.2 铜纳米粒子的制备39-41
• 4.2.1 实验药品及器材39
• 4.2.2 实验过程39
• 4.2.3 铜纳米粒子SEM表征39-40
• 4.2.4 影响铜纳米颗粒形貌的因素分析40-41
• 4.3 CU/SINWS的SERS性能测试41-43
• 4.3.1 不同长度硅纳米线对SERS性能的影响42-43
• 4.3.2 不同形貌铜纳米粒子对SERS性能的影响43
• 4.4 本章小结43-44
• 结论44-45
• 参考文献45-49
• 致谢49

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 Yukihiro Ozaki;Molecular Orientation and Structural Characterization of Ultrathin Films of C_(12)AzoNaph(1,4)C_6N-SDS Studied by FT-IR and NIR-SERS Spectroscopies[J];Chemical Research in Chinese Universities;2002年04期

2 周光明;黎司;虞丹尼;;SERS中的活性基底[J];化工时刊;2006年10期

3 谭恩忠;殷鹏刚;郭林;;氯离子对固定银纳米颗粒SERS活性的影响[J];光散射学报;2010年04期

4 张君梦;曲胜春;张利胜;唐爱伟;周树云;王占国;;银纳米阵列直径对SERS增强效果的影响[J];光散射学报;2011年01期

5 莫冰;李和平;陈娟;王攀;;表面增强拉曼光谱(SERS)及其在定量测量中的研究进展[J];光散射学报;2013年03期

6 ;NONAQUEOUS SERS:IMIDAZOLE IN METHANOL SOLUTION AT A SILVER ELECTRODE[J];Chinese Chemical Letters;1991年01期

7 郑海菜,苟增光,崔明,李秀英,莫育俊;固-液系统中表面增强喇曼散射强度I_(SERS)对浓度c的依赖关系及水杨酸分子的吸附等温特性研究[J];物理学报;1992年06期

8 ;SERS CHARACTERIZATION OF ADSORBED WATER AT VERY NEGATIVE POTENTIALS[J];Chinese Chemical Letters;1993年07期

9 陆云,薛奇;THE RING OPENING REACTION OF AN EPOXY COMPOUND ON THE TOP OF CHEMISORBED CYSTAMINE STUDIED BY THE SERS TECHNIQUE[J];Chinese Journal of Polymer Science;1994年02期

10 ;Investigation on composite Au/TiO_2 nanoparticles (Ⅰ)——Synthesis and characterization[J];Chinese Science Bulletin;1998年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘伟;秦维;刘可;袁亚仙;姚建林;顾仁敖;;一种新型可循环SERS基底的制备[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年

2 莫育俊;雷洁;李秀英;张鹏翔;;吸附于铜表面上分子的SERS及表面粗糙度对SERS的影响[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年

3 艾小红;高小平;李秀英;莫育俊;;苹果酸吸附在铜和银表面上SERS的比较[A];全国第三届光散射学术会议论文摘要[C];1985年

4 高敏侠;林秀梅;任斌;;均匀的强SERS活性基底的制备及表征[A];第十四届全国分子光谱学术会议论文集[C];2006年

5 高美;方炎;;对树枝状银纳米结构作为SERS增强基底的研究[A];第十四届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2007年

6 王春旭;陈雷;纪南;阮伟东;赵冰;赵纯;;银的无电沉积及其SERS活性的研究[A];第十五届全国分子光谱学术报告会论文集[C];2008年

7 张鹏翔;付石友;庞玉璋;;表面增强喇曼散射的最近研究[A];中国物理学会光散射专业委员会成立十周年暨第六届学术会议论文集（上）[C];1991年

8 ;SERS on thin film composed of gold nanoparticles[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年

9 杨U，

本文编号：934382