金纳米立方体与金薄膜复合结构的SERS研究

发布时间：2023-04-29 19:15

　　金属微纳结构中的表面等离激元共振耦合效应可产生很高的电场增强,被广泛应用于表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)。为实现对更低浓度物质的SERS检测,发展和制备各种形貌且能够产生更高电场增强的SERS基底一直是相关领域研究者努力的方向。本论文设计和制备了金纳米立方体与金薄膜复合结构的SERS基底,通过有限元方法理论研究了金纳米立方体与金薄膜复合结构中的表面等离激元效应,得到了优化参数。实验上通过改变金纳米立方体水溶液的浓度和PMMA间隔层的厚度,研究了复合基底上罗丹明6G(R6G)探针分子的SERS效应。分析得到复合SERS基底对R6G探针分子的最低检测浓度可达10^-1212 mol/L。该复合SERS基底具有易制备,低成本,高灵敏度和稳定性优良等优点,可在低浓度检测方面得到广泛应用。1.设计了一种金纳米立方体与金薄膜的复合结构,由下至上依次是二氧化硅衬底,5 nm钛薄膜,50 nm金薄膜,PMMA间隔层和金纳米立方体。波长为633 nm光作为激发光源,通过对金纳米立方体与金薄膜复合结构的电场分布研究,发现...

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 表面等离激元
    1.2 微纳结构的表面等离激元特性
        1.2.1 传播表面等离激元
        1.2.2 局域表面等离激元
    1.3 基于微纳结构的表面增强拉曼散射
        1.3.1 表面增强拉曼散射及其机理
        1.3.2 表面增强拉曼散射的研究进展
        1.3.3 表面增强拉曼散射的实际应用
    1.4 主要研究内容和选题意义
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 选题意义和创新
第2章 金纳米立方体与金薄膜复合结构的表面等离激元效应理论研究
    2.1 复合结构的设计
    2.2 研究结果与讨论
        2.2.1 金纳米立方体与金薄膜复合结构的电场分布
        2.2.2 PMMA间隔层厚度对复合结构中表面等离激元的影响
    2.3 本章小结
第3章 金纳米立方体与金薄膜复合SERS基底的实验制备
    3.1 实验试剂与仪器
    3.2 金纳米立方体的表征
    3.3 金纳米立方体与金薄膜复合SERS基底的制备
        3.3.1 不同浓度的金纳米立方体与R6G混水溶液的制备
        3.3.2 金纳米立方体与金薄膜复合基底的制备
    3.4 本章小结
第4章 金纳米立方体与金薄膜复合基底的SERS研究
    4.1 金纳米立方体浓度对复合基底的SERS影响
    4.2 PMMA间隔层厚度对复合基底的SERS影响
    4.3 复合基底的SERS低浓度检测研究
    4.4 复合基底的SERS稳定性研究
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3805581