银/二氧化硅纳米复合材料对海洋营养盐红外吸收与拉曼光谱影响的研究

发布时间：2021-01-29 18:21

　　海洋中的营养盐是指与生物过程有密切关系的元素。在海洋学上,传统的营养元素术语几乎是氮、磷、硅三种元素的专有名称。营养盐对于海洋生物的生长无疑具有重要作用,但是营养盐的反常分布也会对其生长造成巨大的刺激,像2008年青岛地区的浒苔大爆发就是一起典型的因为营养盐含量异于正常值引起的海洋生物污染。因此对海洋营养盐含量进行快速检测就成为一个急需解决的课题。传统的海洋营养盐检测是采用化学显色结合光度学测量的方法,测量精度高,但是测量过程复杂、费时。本文尝试利用银/二氧化硅纳米复合材料的表面增强红外光谱（Surface-enhanced Infrared Absorption Spectroscopy, SEIRAS）和表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman Spectroscopy, SERS）技术,探索海洋营养盐的新型物理检测技术。首先,采用了银镜反应原理,通过优化工艺,制备了不同银含量的三种银/二氧化硅纳米复合材料,并利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外一可见吸收光谱、红外吸收光谱,对样品的表面形貌、结构、光学特性进行了分析表征。结果表明纳米银颗粒... 

【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 海水中的营养盐
    1.2 海水中营养盐的传统检测方法
    1.3 傅里叶变换红外光谱仪的基本原理
        1.3.1 单色光的干涉
        1.3.2 多色光的干涉
        1.3.3 切趾函数
    1.4 表面增强红外光谱
        1.4.1 表面增强红外光谱的实验进展
        1.4.2 表面增强红外光谱的增强机理
    1.5 傅里叶变换拉曼光谱仪的基本原理
        1.5.1 傅里叶变换拉曼光谱仪的结构
    1.6 表面增强拉曼散射光谱
    1.7 本论文的主要工作和安排
第二章 银/二氧化硅膜的制备与表征
    2.1 二氧化硅微球的制备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 实验方法及样品制备流程
        2.1.4 二氧化硅胶体的纯化
    2.2 银/二氧化硅薄膜的制备
        2.2.1 实验试剂和材料
        2.2.2 仪器设备
        2.2.3 实验设计
        2.2.4 实验过程
    2.3 样品表征
    2.4 等离激元共振效应的说明
    2.5 本章小结
第三章 银/二氧化硅薄膜对营养盐红外吸收光谱的影响
    3.1 硝酸根的振动模式
    3.2 各样品对硝酸根红外吸收光谱的影响
        3.2.1 样品A对硝酸钠红外吸收特性的影响
        3.2.2 样品B对硝酸根红外吸收特性的影响
        3.2.3 样品C上的硝酸钠光谱
        3.2.4 样品D的硝酸钠光谱
    3.3 银/二氧化硅膜上的磷酸钠红外光谱
    3.4 本章小结
第四章 盐度对银/二氧化硅膜红外增强作用的影响
    4.1 盐度对硝酸根红外光谱的影响
        4.1.1 不同盐度下样品B膜上硝酸钠溶液蒸发过程红外光谱
        4.1.2 不同盐度下样品C膜上硝酸钠溶液蒸发过程红外光谱
        4.1.3 不同盐度下样品D膜上硝酸钠溶液蒸发过程红外光谱
    4.2 海水盐度对银/二氧化硅膜红外增强特性的影响
    4.3 腐殖酸及氯化钠红外吸收谱对硝酸根测量结果的影响
    4.4 本章小结
第五章 银/二氧化硅薄膜对营养盐拉曼散射光谱的影响
    5.1 磷酸根的振动模式
    5.2 QE65000小型拉曼探测系统
    5.3 水蒸发过程中磷酸根拉曼光谱的变化
        5.3.1 二氧化硅膜上磷酸钠光谱
        5.3.2 样品B对磷酸钠光谱的影响
        5.3.3 样品C对磷酸钠拉曼光谱的影响
        5.3.4 样品D对磷酸钠拉曼光谱的影响
    5.4 各膜光谱之比较
    5.5 硝酸酸钠的拉曼光谱
    5.6 本章小结
第六章 总结和展望
参考文献
致谢
攻读博士期间发表的论文



本文编号：3007365