本文關(guān)鍵詞：碳族納米復(fù)合材料的制備及其光學(xué)檢測(cè)性能的研究　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：基于貴金屬納米結(jié)構(gòu)的表面等離子效應(yīng),特別是近場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng),因其在光電探測(cè)、光伏器件、生物傳感等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力而成為當(dāng)前材料研究熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)之一。納米碳材料(如熒光碳點(diǎn),石墨烯等)因其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)同樣受到研究者的密切關(guān)注。因此,將納米碳材料與貴金屬納米結(jié)構(gòu)的結(jié)合將有望通過表面等離子增強(qiáng)效應(yīng)獲得更優(yōu)異的光學(xué)性能,進(jìn)而在光電探測(cè)、光伏器件以及生物傳感等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。本論文以銀-碳族納米復(fù)合材料為研究對(duì)象,一方面,利用水浴法和電化學(xué)沉積法制備了銀-石墨烯納米復(fù)合材料。研究發(fā)現(xiàn),石墨烯可通過電荷注入和提高近場(chǎng)強(qiáng)度來增強(qiáng)銀納米顆粒的表面等離子輻射。而在表面增強(qiáng)拉曼散射應(yīng)用中,銀納米棒分散在石墨烯表面,形成更多的缺陷并且改變石墨烯表面結(jié)構(gòu),當(dāng)引入羅丹明分子后,銀納米棒所產(chǎn)生的局部電場(chǎng)增強(qiáng)與羅丹明分子中帶負(fù)電的基團(tuán)由于靜電作用所引起的局部電場(chǎng)增強(qiáng)共同作用,達(dá)到更強(qiáng)的增強(qiáng)效果從而致使拉曼信號(hào)顯著提高,增強(qiáng)因子為2.58。另一方面,本論文利用水熱法制備了銀-碳量子點(diǎn)納米復(fù)合材料,并對(duì)該納米復(fù)合材料的光致發(fā)光性能進(jìn)行了研究。當(dāng)銀納米顆粒和碳量子點(diǎn)復(fù)合后,由于兩種材料功函數(shù)的差異,會(huì)在納米銀和碳量子點(diǎn)之間建立一個(gè)中間電場(chǎng)致使碳量子點(diǎn)的能帶彎曲。重金屬汞離子引入系統(tǒng)后,汞離子的還原作用會(huì)弱化中間電場(chǎng)從而減小對(duì)能帶彎曲的影響,致使輻射復(fù)合中心減少,在光照情況下發(fā)生熒光猝滅,納米銀的引入顯著提高了碳量子點(diǎn)的重金屬檢測(cè)靈敏度。銀-碳量子點(diǎn)納米復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)Hg2+的檢測(cè)限低至0.007μM。
[Abstract]:Based on the surface plasma effect of noble metal nanostructures, especially the near field enhancement effect, because of its photoelectric detection, photovoltaic devices. Biosensor and other fields have great application potential and become one of the hot spots of materials research. Nanocrystalline carbon materials (such as fluorescent carbon spots). Graphene et al.) have also been paid close attention to by researchers because of their unique optical properties. The combination of nano-carbon materials and noble metal nanostructures will be expected to achieve better optical properties through surface plasma enhancement effect, and then in photoelectric detection. Photovoltaic devices and biosensors have been applied in the field. In this thesis, the silver-carbon nanocomposites are studied, on the one hand. Ag-graphene nanocomposites were prepared by water bath and electrochemical deposition. Graphene can enhance the surface plasma radiation of silver nanoparticles by charge injection and increase the near field intensity, while in the application of surface enhanced Raman scattering, silver nanorods are dispersed on the surface of graphene. More defects are formed and the surface structure of graphene is changed when Rhodamine molecules are introduced. The enhancement of local electric field produced by silver nanorods and the enhancement of local electric field caused by electrostatic action of negatively charged groups in Rhodamine molecule can achieve a stronger enhancement effect resulting in a remarkable improvement of Raman signal. The enhancement factor is 2.58. On the other hand, the silver-carbon quantum dot nanocomposites were prepared by hydrothermal method. The photoluminescence properties of the nanocomposites were studied. When the silver nanoparticles and carbon quantum dots were combined, the work functions of the two materials were different. An intermediate electric field will be created between the silver nanoparticles and the carbon quantum dots, causing the band of carbon quantum dots to bend. Heavy metal mercury ions are introduced into the system. The reduction of mercury ions will weaken the intermediate electric field and reduce the effect on the band bending, resulting in the reduction of the radiation recombination center and the fluorescence quenching under the illumination. The sensitivity of heavy metal detection in carbon quantum dots was significantly improved by the introduction of silver nanoparticles, and the detection limit for Hg2 was as low as 0.007 渭 M for silver-carbon quantum dots nanocomposite structures.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ127.11;TB33

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