各向异性金属纳米结构的模板化构筑及其光学传感应用
本文选题：各向异性金属结构 切入点：倾斜蒸镀技术 出处：《吉林大学》2017年博士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：各向异性金属纳米结构因为其独特的表面等离子体共振模式而展现出特殊的光学性能,在光学传感领域具有很好的应用前景。各向异性金属纳米结构的光学性质决定于结构本身的形貌和排布情况。传统加工工艺在构筑各向异性金属纳米结构中具有很多的局限性,设计简单、高效的方法来构筑具有优良光学传感性能的各向异性金属纳米结构具有现实意义。在本论文中,我们提出利用模板化构筑的方式来构筑各向异性金属纳米结构。利用简单易得的模板,我们分别设计构筑了聚合物支撑的和自支持的三维各向异性金属纳米结构,研究了它们的光学传感性能;同时我们发展了一种构筑复杂结构模板的方法,构筑出了从月牙形到马蹄形再到环形结构的模板,利用模板构筑了金属月牙结构、金属马蹄形结构和金属环形结构,探讨了其光学传感性能。本论文分为三部分:一、我们设计了一种聚合物支撑的纳米阱中对顶梭型结构,利用纳米柱模板对该结构进行了构筑。该结构在特定的偏振光照射下,展现出特殊的反射峰,该反射峰位对周围介质的折射系数变化的反应非常灵敏,对蔗糖水溶液的传感灵敏度高达547.18 nm RIU-1。该结构可以作为一种高灵敏度的折射系数传感基底来使用,在实际的光学传感中存在着潜在的应用价值。二、我们设计了一种自支持的金属纳米鱼嘴结构,利用纳米锥模板对该结构进行了构筑。在特定的偏振光下,该结构展现出尖锐的吸收峰,利用该吸收峰的位移可以对不同浓度丙酮蒸汽实施检测。该结构可以应用于实际的气体折射系数传感应用中。三、我们发展了一种构筑特殊形貌模板的方法构筑了月牙形、马蹄形和环形的模板,利用这些模板构筑了金属月牙结构、金属马蹄形结构和金属环形结构,并对这些结构的光学传感性能进行了研究。模板可以重复使用,适用于从月牙形到环形等结构的制备中,节省了构筑时间,并降低了构筑的成本。
[Abstract]:Anisotropic metal nanostructures exhibit special optical properties due to their unique surface plasmon resonance mode. The optical properties of anisotropic metal nanostructures depend on the morphology and arrangement of the structures themselves. The traditional processing technology has many limitations in the construction of anisotropic metal nanostructures. It is of practical significance to design a simple and efficient method to construct anisotropic metal nanostructures with excellent optical sensing properties. We propose to construct anisotropic metal nanostructures by templating. Using simple and easily available templates, we have designed and constructed polymer-supported and self-supported three-dimensional anisotropic metal nanostructures, respectively. At the same time, we developed a method to construct the template of complex structure, and constructed the template from the crescent shape to the horseshoe shape to the ring structure, using the template to construct the metal crescent structure. The optical sensing properties of metal horseshoe structure and metal ring structure are discussed in this paper. The structure is constructed by using nanoscale column template. The structure exhibits a special reflection peak under specific polarized light. The position of the reflection peak is very sensitive to the change of refraction coefficient in the surrounding medium. The sensing sensitivity to sucrose aqueous solution is as high as 547.18 nm RIU-1. The structure can be used as a high sensitive refractive coefficient sensing substrate, which has potential application value in practical optical sensing. We have designed a self-supporting metal nano-fish-mouth structure and constructed it by using a nano-cone template. Under specific polarized light, the structure exhibits sharp absorption peaks. The displacement of the absorption peak can be used to detect different concentrations of acetone vapor. The structure can be used in practical gas refraction coefficient sensing applications. Thirdly, we have developed a method to construct a special shape template to construct a crescent shape. The metal crescent structure, metal horseshoe structure and metal ring structure are constructed by using these templates, and the optical sensing properties of these structures are studied. It is suitable for the preparation of the structure from crescent to annular, which saves the construction time and reduces the cost of construction.
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB383.1;O657.3
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 饶艳英;钱卫平;;有序金属纳米壳材料[J];化学进展;2011年12期
2 满石清;樊耘;汤俊琪;;帽状金属纳米结构的制备、性质及应用[J];暨南大学学报(自然科学与医学版);2012年05期
3 ;世界首次利用金属纳米结构的光纳米成像技术[J];吉林农业农村经济信息;2006年02期
4 孟庆平,戎咏华,徐祖耀;金属纳米晶的相稳定性[J];中国科学E辑:技术科学;2002年04期
5 黄川;宋晓艳;魏君;韩清超;;金属纳米晶热稳定性的计算机仿真与实验研究[J];中国体视学与图像分析;2008年03期
6 李志远;李家方;;金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用[J];科学通报;2011年32期
7 金翼水;刘辅庭;;高功能性金属纳米纤维的制造及其性能评估[J];合成纤维;2011年10期
8 杨国桢;;评《金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用》[J];科学通报;2012年Z1期
9 黄敏;杨修春;赵建富;顾幸勇;梁华银;钱士雄;;银铜双金属纳米晶玻璃复合材料光学三阶非线性的研究[J];中国陶瓷工业;2012年05期
10 张治平;张亚文;;可控形貌的双金属纳米晶催化剂的研究进展[J];大学化学;2013年05期
相关会议论文 前10条
1 王仲珏;;金属纳米变质技术新进展[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
2 李志远;;金属纳米微结构和颗粒的表面等离子体共振[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
3 黄川;宋晓艳;魏君;韩清超;;金属纳米晶热稳定性的计算机仿真与实验研究[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
4 李亚栋;;金属纳米催化[A];第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C];2012年
5 李亚栋;;金属纳米催化[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年
6 宋晓艳;张久兴;李乃苗;高金萍;杨克勇;刘雪梅;;金属纳米晶和纳米粒子材料热力学特性的模拟计算与实验研究[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年
7 王树林;李生娟;杜妍辰;徐波;李来强;朱岩;;金属纳米结构的干法室温大规模制备[A];第八届全国颗粒制备与处理学术和应用研讨会论文集[C];2007年
8 吴炳辉;陈光需;代燕;郑南峰;;贵金属纳米晶的表界面调控[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年
9 郭霞;张巧;叶伟;谢芳;赵清;杨剑;;金基纳米棒的选择性腐蚀制备新颖多金属纳米结构[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第33分会：纳米材料合成与组装[C];2014年
10 童明良;刘俊良;冷际东;郭鹏虎;;系列4f/3d-4f金属纳米分子磁体的组装与磁-构关系研究[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
相关重要报纸文章 前3条
1 本报记者 危丽琼;双金属纳米簇催化剂“1+1>2”[N];中国化工报;2013年
2 张巍巍;美开发出高度控制金属纳米结构的方法[N];科技日报;2012年
3 记者 毛黎;碳纳米管与金属纳米导线成功连接[N];科技日报;2007年
相关博士学位论文 前10条
1 孙明斐;异常一维金属纳米结构弹性及塑性的分子动力学模似表征[D];复旦大学;2014年
2 李楠庭;石墨烯负载金属纳米结构的制备及性能表征[D];南京大学;2015年
3 宋玮;多肽/金属纳米簇的制备及其用于生物分析检测研究[D];南昌大学;2015年
4 伍铁生;基于金属纳米结构的光传输特性及其应用研究[D];北京邮电大学;2015年
5 王超;Ir基贵金属纳米晶制备及其催化性质研究[D];吉林大学;2016年
6 武振楠;基于金属纳米点的超薄二维组装结构构筑[D];吉林大学;2016年
7 吴菲菲;金属纳米结构的构筑及其在传感中的应用[D];吉林大学;2016年
8 程毅;液相基底表面金属纳米结构形成机理的计算机模拟[D];浙江大学;2016年
9 张亚芳;金属纳米结构对染料分子和稀土离子光学性质的调控[D];武汉大学;2016年
10 马宗伟;金属纳米棒阵列的三阶光学非线性和光致发光特性研究[D];华中科技大学;2016年
相关硕士学位论文 前10条
1 祝国民;原位液体透射电镜芯片的研发及基于此技术的贵金属纳米晶生长和刻蚀研究[D];浙江大学;2015年
2 倪媛;贵金属纳米结构的可控合成及其光热效应研究[D];南京航空航天大学;2015年
3 杨荣;贵金属纳米晶合成及其性能研究[D];浙江理工大学;2015年
4 吴佳;基于金属纳米簇的光学分析方法研究[D];陕西师范大学;2015年
5 赵婷;贵金属纳米结构的消光特性研究[D];陕西师范大学;2015年
6 蔡正杰;表面等离激元诱导的金属纳米宽单频带和窄多频带光透明特征研究[D];江西师范大学;2015年
7 韩淑华;中空、多孔贵金属纳米结构的构筑及其机理、性能研究[D];温州大学;2015年
8 沈琪;金属纳米颗粒阵列的局域表面等离激元共振研究[D];南京大学;2014年
9 王婧;金属纳米结构在超宽带电磁波中的局域增强特性及应用研究[D];电子科技大学;2014年
10 刘花;荧光性的金属纳米簇合成及传感性能研究[D];浙江师范大学;2015年
，本文编号：1607952
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/1607952.html
