图案化微纳分级柔性SERS基底对痕量TNT的检测

发布时间：2025-01-01 02:51

　　三硝基甲苯（TNT）作为使用最为广泛的军事炸药之一,已经有上百年的生产和使用历史,在民用、矿山和定点爆破中被广为采用。然而大量TNT的使用会对环境造成严重的污染,特别是土壤和水资源的污染。当人们直接或者间接接触、摄入微量的TNT会对生命健康造成严重伤害。TNT同时也是多种爆炸物的重要组成部分,目前我们国家的主要爆炸物依然是TNT,所以检测TNT的存在是对爆炸物检测的主要方向。本文利用表面增强拉曼光谱（SERS）技术和迈森海默复合物（Meisenheimer）的分子相互作用机制设计一种具有分级微纳米结构的柔性基底对TNT进行痕量检测,通过光刻制作微米级图案,拉伸、氧等离子处理对聚二甲基硅氧烷（PDMS）进行表面处理形成周期性纳米褶皱,设计三种不同的图案和拉伸率对产生的褶皱周期进行评估其SERS性能,利用动态力学分析和电磁仿真对实验进行理论上的验证,同时利用基底对TNT进行实验室和现场检测。本文的主要研究内容如下:第一部分是分级微纳米褶皱柔性基底的制备。通过分析调研,利用Auto CAD设计和紫外光刻机将三种微米级图案翻刻在PDMS上,同时进行拉伸和氧等离子处理对PDMS表面进行硅氧化处理,...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1光散射过程示意图

第一章绪论3当物体处于常态状态下，其产生的拉曼散射成一定规律的分布，其中物体中的分子高能态和低能态是同时存在的，但由于物体在常态状态下，能量处于较低的状态，所以高能态的分子数目要比低能态状态下的分子数目少很多，所以在光谱中我们通常观察到的是斯托克斯谱线，因为其要比反斯托克斯的强度....

图1.2三维柔性氧化石墨烯/纳米银对虾表面的MG进行检测[23]

玫募觳庑阅堋＝?合成的底物直接覆盖在黄瓜表面上，对表面福美双的检测浓度最低为0.5ppb[22]。此外，高的SERS灵敏度和良好的再现性为非平面表面的进一步应用提供了广阔的前景。XianwuXiu等人以棱锥硅为模板，制备了氧化石墨烯(GO)/纳米银(AgNPs)/聚甲基丙烯酸甲酯....

图1.4纤维素纸上喷墨打印银纳米粒子对土壤中的TNT进行检测[27]

合肥工业大学论文6备的金三角纳米棱柱（AuTNP），展示其在尖端和边缘上显示出强大的电磁场增强作用，并将其粘贴到压敏柔性粘合膜上[26]。这样的SERS纳米传感器具有出色的SERS活性（增强因子=6.0*106），其对TNT的检测极限为10-13mol/L，如图1.3所示。图1.....

图1.3金三角纳米棱柱对爆炸物的检测[26]

合肥工业大学论文6备的金三角纳米棱柱（AuTNP），展示其在尖端和边缘上显示出强大的电磁场增强作用，并将其粘贴到压敏柔性粘合膜上[26]。这样的SERS纳米传感器具有出色的SERS活性（增强因子=6.0*106），其对TNT的检测极限为10-13mol/L，如图1.3所示。图1.....

本文编号：4021943