In-Ag双金属合金纳米颗粒的制备及其SERS性能研究

发布时间：2017-08-10 07:21

  本文关键词：In-Ag双金属合金纳米颗粒的制备及其SERS性能研究

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【摘要】：表面增强拉曼散射(SERS)光谱以其非常高的灵敏度、高选择性、超强的分析能力以及荧光干扰小在生物医学、分析科学、化学等领域有着广泛的应用前景。SERS基底性能对SERS技术的发展和应用具有决定性作用,虽然经过多年的研究和发展,SERS增强机理至今仍未完全明了,拓展制备SERS基底的材料也会给SERS增强机理的研究提供进一步的参考依据。基于双金属合金纳米颗粒的SERS基底有利于结合两种金属优良的表面等离子共振特性,提高SERS基底的性能。本论文着眼于拓展新的SERS基底材料,实验制备了In-Ag双金属合金纳米颗粒SERS基底,并且与Ag纳米颗粒SERS基底相比较可以发现基于In-Ag双金属合金纳米颗粒SERS基底具有很好的拉曼增强特性。本论文的主要内容如下:第一章绪论部分对双金属合金纳米材料和SERS技术进行了介绍,同时对双金属合金纳米材料的制备、应用以及SERS增强机理、SERS基底的种类、SERS基底的制备进行比较系统的介绍。第二章介绍了研究过程中样品测试表征所需要的各种仪器及测试原理。第三章提出了一种制备In-Ag双金属纳米颗粒的简单方法,对所制备In-Ag双金属合金纳米颗粒表面形貌和吸收光谱进行了分析以及对In-Ag双金属合金纳米颗粒SERS基底与Ag纳米颗粒SERS基底的SERS性能进行了对比研究,研究结果表明:1.In-Ag双金属合金纳米颗粒的吸收光谱在拉曼入射激光波长附近要高于Ag纳米颗粒的吸收光谱。2.In-Ag双金属纳米合金SERS活性基底具有很高的增强因子,最高可达3.819×109(R6G 611cm-1),它的增强因子是粒径相近Ag纳米颗粒SERS活性基底的将近两倍,对探针分子的探测极限至少为10-10 M(CV,R6G)。3.In-Ag纳米合金SERS基底的表面增强作用好于Ag纳米颗粒基底主要可以归结于引入In粒子之后,金属颗粒以及In粒子和Ag粒子之间的相互耦合作用导致的局域表面等离子体振动进而导致探针分子周围电磁场的增强。
【关键词】：表面增强拉曼散射光谱 SERS基底 In-Ag双金属合金纳米颗粒 Ag纳米颗粒 拉曼增强因子
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.37;TB383.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-35
• 1.1 纳米材料简介11
• 1.2 双金属合金纳米材料的制备方法11-15
• 1.2.1 多元醇法11-12
• 1.2.2 胶体种子生长法12
• 1.2.3 激光照射法12-13
• 1.2.4 化学还原法13-14
• 1.2.5 微乳液法14-15
• 1.3 双金属合金纳米材料的应用15
• 1.3.1 催化方面的应用15
• 1.3.2 生物医学方面的应用15
• 1.3.3 表面增强拉曼方面的应用15
• 1.4 拉曼散射与拉曼散射光谱15-18
• 1.4.1 拉曼散射15-17
• 1.4.2 拉曼散射光谱17-18
• 1.5 表面增强拉曼散射18-24
• 1.5.1 表面增强拉曼光谱18-19
• 1.5.2 表面增强拉曼散射（SERS）的特点19
• 1.5.3 表面增强拉曼效应的增强机理19-24
• 1.6 表面增强拉曼活性基底的制备24-30
• 1.6.1 金属电极法25-26
• 1.6.2 金属溶胶法26-27
• 1.6.3 金属薄膜法27-29
• 1.6.4 有序组装基底29-30
• 1.7 表面拉曼散射的应用30-34
• 1.7.1 生物领域31-32
• 1.7.2 环境监测32-33
• 1.7.3 化工领域33
• 1.7.4 食品安全领域33-34
• 1.8 本论文的研究目的34-35
• 2 样品的性能测试原理及表征手段35-40
• 2.1 电子扫描显微镜（SEM）35-36
• 2.2 透射电子显微镜36-37
• 2.3 紫外-可见光分光光度计37-39
• 2.4 显微拉曼光谱仪39-40
• 3 In-Ag双金属合金纳米颗粒的制备及其SERS性能的研究40-53
• 3.1 引言40-41
• 3.2 实验部分41-43
• 3.2.1 实验试剂与仪器41-42
• 3.2.2 样品表征与测量仪器42
• 3.2.3 In-Ag双金属合金纳米颗粒的制备42
• 3.2.4 Ag纳米颗粒的制备42-43
• 3.2.5 样品表征预处理43
• 3.2.6 SERS基底的制备43
• 3.3 结果与讨论43-52
• 3.3.1 In-Ag双金属合金纳米颗粒的SEM和TEM图与Ag纳米颗粒的SEM图43-45
• 3.3.2 In-Ag双金属合金纳米颗粒和Ag纳米粒子的吸收光谱45-46
• 3.3.3 In-Ag双金属合金纳米颗粒和Ag纳米粒子的拉曼光谱46-52
• 3.4 本章小结52-53
• 4 总结与展望53-55
• 4.1 全文总结53
• 4.2 展望53-55
• 参考文献55-62
• 个人简历及攻读硕士期间发表的学术论文和发明专利62-63
• 致谢63

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本文编号：649441