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低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构的银镜反应制备及表面增强拉曼散射活性研究
作 者: 徐进之
导 师: 刘应亮;满石清
学 校: 暨南大学
专 业: 应用化学
关键词: Si02微球 银镜反应 低对称性银纳米粒子 表面等离子共振
分类号: TB383.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
金属纳米材料具有与常规的大尺寸材料不同的物理、化学性质。其表面效应、小尺寸效应、等离子共振特性等使许多的纳米材料成为高效催化剂、传感器、抗菌材料、特别是在表面增强拉曼散射领域有着重要的应用。目前制备SERS活性基底的方法主要有:电化学还原、化学还原、化学腐蚀、磁控溅射、真空热蒸发以及电子束平版印刷术等。制备方法和制备的基底的粗糙度都会对表面增强拉曼散射活性产生极大的影响。一种性能优良的SERS基底,应该易于制备、便于使用、具有很好的可重复性、很高的增强活性。银镜反应是一种操作简便、成本低廉、可重复性好的化学还原方法。Fan Ni采用银镜反应得到可重复的、稳定的拉曼基底,且增强因子达到105。Wenqin Wang利用银镜反应制备出silver- polypyrrole复合纳米结构,并以4-巯基吡啶作为探针分子对其拉曼活性进行研究,计算得出增强因子达到105。本工作以自组装的二氧化硅单层膜为模板,采用银镜反应在模板上沉积金属银,制备出低对称性的SiO2/Ag核壳复合纳米结构。通过TEM、SEM、UV-Vis吸收光谱等对其表面形貌、结构和光学特性进行表征。选择亚甲基蓝作为探针分子,对该核壳复合纳米粒子的SERS活性进行了研究,结构显示低对称性的SiO2/Ag核壳复合纳米结构具有极强的SERS增强,达到107。表明SiO2纳米粒子表面制备的非对称性核壳复合纳米结构是很好的SERS活性基底,在化学生物检测上存在极大的应用价值。TEM结果表明所制备的SiO2纳米粒子呈球形状,粒径分布范围窄,单分散性良好; SEM显示复合纳米粒子的表面较粗糙,为非对称性结构;XRD结果表明在二氧化硅纳米粒子上沉积的银膜具有良好的结晶性;UV-Vis-NIR吸收光谱表明非对称性复合纳米粒子的表面等离子共振峰具有明显的可调谐性。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-7 目录 7-9 第一章 绪论 9-26 1.1 纳米材料的基本性质 9 1.2 纳米材料的表面等离子共振特性 9-11 1.3 低对称性核壳复合纳米粒子的研究现状 11-13 1.4 拉曼散射和表面增强拉曼散射(SERS)简介 13-15 1.5 SERS增强机理 15-17 1.6 SERS活性基底 17-19 1.7 本论文的研究目的与设想 19-21 参考文献 21-26 第二章 低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构的制备及表征 26-33 2.1 SiO_2纳米粒子的制备及表征 26-28 2.2 SiO_2纳米粒子自组装单层膜的制备及表征 28-29 2.3 低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构的制备 29 2.4 低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构的形貌表征 29-30 2.5 低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构的结构表征 30-31 2.6 本章小结 31-32 参考文献 32-33 第三章 低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构的表面等离子共振特性 33-36 3.1 引言 33 3.2 仪器 33 3.3 低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构的表面等离子共振特性 33-34 3.4 本章小结 34-35 参考文献 35-36 第四章 低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构的SERS活性研究 36-45 4.1 引言 36 4.2 溶液配制和仪器 36-37 4.3 亚甲基蓝在低对称性SiO_2/Ag核壳复合纳米结构上的SERS光谱 37-41 4.4 拉曼增强因子的计算 41-42 4.5 本章小结 42-43 参考文献 43-45 第五章 结论及展望 45-46 5.1 结论 45 5.2 展望 45-46 攻读硕士学位期间发表的论文 46-47 致谢 47
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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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