基于光热效应实现金纳米粒子的聚集及其SERS应用

发布时间：2021-12-19 08:42

　　为了实现金纳米粒子的高效聚集,获得高灵敏度的表面增强拉曼散射（SERS）基底,并研究激光对金纳米粒子的光热效应,搭建了一套集成像、SERS探测、光捕获为一体的光操控-显微拉曼系统,通过实验研究了光热效应对溶液中金纳米粒子的作用以及对待测物芘的SERS信号增强效应。此外,利用时域有限差分（FDTD）法从理论上计算了金纳米粒子聚集体与单个金纳米粒子的电场增强效果。结果表明:溶液中的金纳米粒子在热泳力及对流的共同作用下在石英衬底表面聚集,聚集速度受外界环境温度的影响;随着聚集时间延长,待测物芘的SERS信号强度增加,且其稳定后的SERS信号强度比金纳米溶胶基底增强了15倍;FDTD模拟结果表明金纳米粒子聚集体会产生比单个金纳米粒子更高的SERS增强因子,增强因子为1.30×10⁷。本研究利用光热效应实现了大范围、高效率捕获金纳米粒子的光操控,该方法可显著提高金纳米粒子的SERS效应,在化学和生物等领域的物质检测分析方面具有较大的应用潜力。

【文章来源】： 光学学报. 2020,40(19)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 引 言
2 系统构建
3 实验结果与讨论
    3.1 金纳米粒子在溶液中的光热效应
    3.2 基于光热效应的SERS探测
    3.3 金纳米粒子聚集体SERS增强分布的有限元模拟
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于光纤探针的光捕获与光操控 [J]. 李宝军.  光学与光电技术. 2019(04)
[2]光捕获和光操控研究进展 [J]. 李宝军,辛洪宝,张垚,雷宏香.  光学学报. 2011(09)



本文编号：3544112