二维有序微纳米结构的制备及其SERS特性研究

发布时间：2017-08-20 18:21

  本文关键词：二维有序微纳米结构的制备及其SERS特性研究

  更多相关文章： 聚苯乙烯微球 模板法 二维有序模板 贵金属微纳米结构 表面等离子体共振 表面增强拉曼散射

【摘要】：表面增强拉曼散射(SERS)光谱是一项重要现代分子光谱技术,对其SERS增强机理的探究一直是表面科学领域的热点。SERS基底的制备是SERS相关研究的基础,制备不同材料及结构的活性基底对SERS的发展具有重大意义。本文利用模板法制备了不同表面金属和表面结构的二维有序贵金属微纳米SERS基底,研究了其表面等离子体共振(SPR)和SERS性质。本文的主要研究内容如下:1、本文分别利用分散聚合法和β-环糊精介入的无皂乳液聚合法制备了微米级和纳米级的聚苯乙烯微球,用来作为构建模板的原料。在微米级聚苯乙烯微球的制备过程中,研究了单体用量、引发剂用量以及分散介质醇水比等聚合条件对最终聚合产物——聚苯乙烯微球粒径分布及其单分散性的影响,并通过控制相关的反应条件,实现了对聚苯乙烯微球粒径的控制。2、利用LB膜技术将已经优化好的聚苯乙烯微球构建成不同结构的模板,包括二维非周期性与周期性结构单层聚苯乙烯微球薄膜。LB膜技术主要是利用聚苯乙烯微球在超纯水表面自组装形成单层薄膜,然后再转移到固态玻璃基底上。在构建不同结构的模板过程中,关键是通过控制目标表面膜压值来实现不同结构二维有序模板的制备。3、利用射频磁控溅射法,在模板表面溅射贵金属薄膜,制备SERS基底。通过改变镀膜的厚度、靶材的材料和聚苯乙烯微球模板来实现不同SERS基底的制备。4、研究了不同模板和不同SERS基底的SPR和SERS特性。结合表面形貌和SPR特性对不同SERS基底的增强机理进行分析和归类。
【关键词】：聚苯乙烯微球 模板法 二维有序模板 贵金属微纳米结构 表面等离子体共振 表面增强拉曼散射
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.37;TB383.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-35
• 1.1 拉曼散射效应和表面增强拉曼光谱简介9-19
• 1.1.1 光散射和拉曼散射效应9-10
• 1.1.2 拉曼光谱的优缺点10-11
• 1.1.3 表面增强拉曼光谱11-12
• 1.1.4 表面增强拉曼散射（SERS）机理12-19
• 1.2 SERS基底19-23
• 1.2.1 表面粗糙活性金属电极基底20
• 1.2.2 金属纳米粒子溶胶20-21
• 1.2.3 无规则金属岛膜21-22
• 1.2.4 有序贵重金属纳米结构22-23
• 1.3 SERS基底国内外研究现状23-24
• 1.4 基于LB技术和磁控溅射沉积技术的模板法制备微纳米结构SERS基底24-32
• 1.4.1 微米级与纳米级聚苯乙烯微球的制备方法24-28
• 1.4.2 基于Langmuir-Blodgett（LB）技术制备聚苯乙烯微球模板28-30
• 1.4.3 基于磁控溅射沉积技术制备金属/聚苯乙烯微球SERS基底30-32
• 1.5 聚苯乙烯微球粒径测量以及基底的光谱表征方法32-33
• 1.5.1 粒径测量32
• 1.5.2 紫外可见光谱表征32-33
• 1.5.3 SERS光谱表征33
• 1.6 本论文的设想以及研究内容33-35
• 第二章 单分散聚苯乙烯微球粒径分布的影响因素探究35-46
• 2.1 微米级聚苯乙烯微球粒径分布的影响因素35-41
• 2.1.1 苯乙烯单体浓度影响35-37
• 2.1.2 引发剂浓度的影响37-39
• 2.1.3 反应溶剂体系的影响39-41
• 2.2 纳米级聚苯乙烯微球粒径分布的影响因素41-45
• 2.2.1 稳定剂β -环糊精用量对微球粒径的影响41-43
• 2.2.2 苯乙烯单体用量对微球粒径的影响43-45
• 2.3 本章小结45-46
• 第三章 非周期微米级金属/聚苯乙烯微球基底的光学及SERS特性研究46-53
• 3.1 非周期微米级聚苯乙烯微球模板及金属/聚苯乙烯微球基底的光学表面形貌表征46-47
• 3.2 非周期微米级金属/聚苯乙烯微球基底SPR及SERS特性47-52
• 3.2.1 非周期结构的紫外可见光谱47-48
• 3.2.2 非周期结构SERS特性研究48-52
• 3.3 本章小结52-53
• 第四章 周期性微米级金属/聚苯乙烯微球基底的光学及SERS特性研究53-62
• 4.1 前言53
• 4.2 周期微米级聚苯乙烯微球模板及金属/聚苯乙烯微球基底的光学表面形貌表征53-55
• 4.3 周期性微米级金属/聚苯乙烯微球基底SPR及SERS特性55-60
• 4.3.1 周期结构的紫外可见光谱55-56
• 4.3.2 周期性金属/聚苯乙烯微球基底的SERS特性研究56-60
• 4.4 本章小结60-62
• 第五章 总结与展望62-65
• 5.1 论文工作总结62-63
• 5.2 展望63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69

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本文编号：708173