本文選題：金納米棒顆粒　切入點(diǎn)：局域表面等離激元共振　出處：《西安電子科技大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：金納米顆粒表現(xiàn)出與體相材料所不同的特殊光學(xué)特性。金納米顆粒具有局域表面等離激元共振現(xiàn)象,對(duì)特定波長(zhǎng)呈現(xiàn)強(qiáng)烈的光吸收和散射特性。基于這些獨(dú)特的光學(xué)特性,金納米顆粒在生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、信息、能源、環(huán)境等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。深刻認(rèn)識(shí)非球形金屬納米顆粒光學(xué)特性變化規(guī)律對(duì)于它在實(shí)際中的應(yīng)用有重要的指導(dǎo)意義。金屬納米顆粒的粒徑和濃度決定著它在實(shí)際應(yīng)用中的性質(zhì)和行為,光譜消光法是一種簡(jiǎn)單、低成本并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線測(cè)量的顆粒粒度測(cè)量方法,它有望應(yīng)用于非球形顆粒的粒徑和濃度參數(shù)測(cè)量。非球形金屬納米顆粒中金納米棒顆粒因其制備技術(shù)成熟、共振峰諧調(diào)波長(zhǎng)范圍廣、極大的光學(xué)吸收、散射截面,和很高的光熱轉(zhuǎn)換效率,使得它成為非球形金屬納米顆粒中應(yīng)用最廣泛的納米顆粒。本文將選取金納米棒顆粒作為非球形金納米顆粒的典型研究顆粒。用于計(jì)算非球形顆粒散射問題的方法中,T矩陣方法具有計(jì)算速度快、計(jì)算尺寸參數(shù)大、精度高的優(yōu)點(diǎn),且此方法的程序代碼開源,使用方便,便于修改�；诖吮疚脑黾恿四壳癟矩陣方法中沒有的棒狀模型。本文利用T矩陣方法結(jié)合介電函數(shù)的尺寸修正模型,系統(tǒng)地定量研究了幾種常見金納米顆粒(金納米橢球、納米圓柱和納米棒)的幾何尺寸和周圍介質(zhì)對(duì)其消光譜共振峰位置和強(qiáng)度的影響,總結(jié)了共振波長(zhǎng)和強(qiáng)度的變化規(guī)律,得到金納米棒具有最廣的共振峰調(diào)諧范圍。針對(duì)金納米棒在光熱治療和生物成像中的應(yīng)用,采用T矩陣方法定量研究了金納米棒的尺寸對(duì)共振光吸收與后向散射特性的影響,通過最大化體積吸收系數(shù)和體積后向散射系數(shù)獲得的金納米棒優(yōu)化尺寸可同時(shí)應(yīng)用于光熱治療和生物成像中。最后把光譜消光法引入到金納米棒顆粒系的粒徑分布和濃度測(cè)量,光譜消光法通過測(cè)量不同波長(zhǎng)下顆粒系的消光值,可同時(shí)反演顆粒系粒徑分布和濃度分布。測(cè)量得到金納米棒樣品的實(shí)驗(yàn)室消光譜,借鑒球形顆粒的反演方法,反演獲得了金納米棒的直徑、長(zhǎng)度分布和顆粒數(shù)濃度,反演結(jié)果與樣品標(biāo)準(zhǔn)值吻合較好。
[Abstract]:Gold nanoparticles exhibit special optical properties different from bulk materials.Gold nanoparticles exhibit strong optical absorption and scattering characteristics for specific wavelengths due to the local surface isoexciton resonance phenomenon.Based on these unique optical properties, gold nanoparticles are widely used in many fields, such as biology, medicine, chemistry, information, energy, environment and so on.A deep understanding of the optical properties of non-spherical metal nanoparticles is of great significance for its practical application.The particle size and concentration of metal nanoparticles determine their properties and behaviors in practical applications. Spectral extinction method is a simple, low-cost and real-time on-line measurement method for particle size measurement.It is expected to be applied to the measurement of particle size and concentration parameters of non-spherical particles.The gold nanorods in non-spherical metal nanoparticles have a wide range of resonant wavelength tuning due to their mature preparation technology, great optical absorption, scattering cross section, and high photothermal conversion efficiency.It has become the most widely used nanoparticles in non-spherical metal nanoparticles.In this paper, gold nanorods are selected as typical non-spherical gold nanoparticles.The T-matrix method used to calculate the scattering problem of non-spherical particles has the advantages of high calculation speed, large size parameter and high precision. The program code of this method is open source, easy to use and easy to modify.Based on this, the rod-like model which is not found in the T matrix method is added in this paper.In this paper, by using the T matrix method and the size correction model of dielectric function, several kinds of gold nanoparticles (gold nanoscale ellipsoid) are studied quantitatively and systematically.The influence of geometry size and surrounding medium on the position and intensity of the resonance peak is summarized, and the variation of resonance wavelength and intensity is summarized. The results show that the gold nanorods have the widest tuning range of resonance peak.Aiming at the application of gold nanorods in photothermal therapy and biological imaging, the effects of the size of gold nanorods on the resonance light absorption and backscattering were quantitatively studied by using T-matrix method.The optimized size of gold nanorods obtained by maximizing the volume absorption coefficient and the volume backward scattering coefficient can be used in both photothermal therapy and biological imaging.Finally, the spectral extinction method is introduced to the particle size distribution and concentration measurement of gold nanorods. By measuring the extinction value of the particle system at different wavelengths, the particle size distribution and the concentration distribution can be retrieved simultaneously by the spectral extinction method.The experimental elimination spectra of gold nanorods were measured and the diameter, length distribution and particle number concentration of gold nanorods were obtained by using the inversion method of spherical particles. The inversion results were in good agreement with the standard values of the samples.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O614.123;TB383.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊濤;李敏;沈福剛;張洪波;任淑霞;楊超;;原位形成的金納米顆粒對(duì)溶菌酶結(jié)構(gòu)的影響[J];微納電子技術(shù);2012年08期

2 郭薇,魏莉,張昕彤,白玉白;云母表面金納米顆粒單層膜的制備[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2001年12期

3 李迪,李景虹;2-巰基喹啉包裹的金納米顆粒的制備及其電化學(xué)性質(zhì)[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

4 付云芝;杜玉扣;楊平;李津如;江龍;;單分散、小粒徑金納米顆粒的形貌控制增長(zhǎng)[J];中國(guó)科學(xué)(B輯 化學(xué));2006年05期

5 楊振;楊曉寧;徐志軍;;金納米顆粒周圍水的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2008年11期

6 呂秉峰;李國(guó)平;羅運(yùn)軍;;金納米顆粒的水相法合成及熒光性能[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2010年08期

7 王慧娟;薛晨陽;袁艷玲;;金納米顆粒制備及其光學(xué)特性研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2011年01期

8 王國(guó)軍;姚瑰瑋;馬士禹;陳邦林;;不同還原劑對(duì)金納米顆粒合成的影響[J];化學(xué)世界;2011年03期

9 王健;王冬梅;李原芳;;半胱氨酸化學(xué)鍵合金納米顆粒用于氧化性小分子可視化測(cè)定的載體研究[J];科學(xué)通報(bào);2011年15期

10 ;金納米顆粒在重金屬離子可視化檢測(cè)中取得新進(jìn)展[J];中國(guó)西部科技;2011年26期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 李薇;席時(shí)權(quán);王海水;;金納米顆粒的組裝和結(jié)構(gòu)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2004年

2 張超;張丫丫;肖宜明;董振超;徐文;;金納米顆粒熒光光譜特性研究[A];中國(guó)真空學(xué)會(huì)2012學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2012年

3 張彩榮;曹淑妍;劉珍杰;馬士禹;張?jiān)破G;陳邦林;;微納氬、氮?dú)馀輰?duì)檸檬酸鈉合成金納米顆粒的影響[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十四屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集-第1分會(huì)：表面界面與納米結(jié)構(gòu)材料[C];2013年

4 喬金菊;劉麗峰;王旭;姜宏偉;鄭鵡;賀淑麗;;金納米顆粒的制備及其光學(xué)性質(zhì)研究[A];2009中國(guó)功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

5 王乙潛;梁文雙;;金納米顆粒的高分辨電子顯微學(xué)研究[A];2009中國(guó)功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

6 史巍;魯聞生;江龍;;尺寸可控的雙溶性金納米顆粒的制備[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十二屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

7 劉珍杰;王國(guó)軍;馬士禹;張?jiān)破G;陳邦林;;不同還原劑對(duì)金納米顆粒合成的影響[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十三屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

8 田月;趙玉云;崔燕;蔣興宇;;具有獨(dú)特活性的金納米顆粒的合成及其抗菌機(jī)制的研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

9 冷飛;李英;甄淑君;李原芳;;基于金納米顆粒的等離子體共振吸收測(cè)定阿莫西林[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第9分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

10 張彩榮;吳善超;曹淑妍;馬士禹;張?jiān)破G;陳邦林;;微納氫氣泡制備金納米顆粒[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十四屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集-第1分會(huì)：表面界面與納米結(jié)構(gòu)材料[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 記者 李林旭;納米科技領(lǐng)域的“黃金熱”[N];中國(guó)黃金報(bào);2013年

2 本報(bào)記者 馮衛(wèi)東　鄭曉春;有無肺癌一“聞”便知[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

3 秀 田;帶金病毒“間諜”刺探細(xì)胞情報(bào)[N];大眾科技報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張?jiān)?多層殼包覆的功能化金納米顆粒在生物醫(yī)學(xué)及液晶器件中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

2 劉迪龍;金納米顆粒有序結(jié)構(gòu)的界面自組裝及其電磁場(chǎng)耦合增強(qiáng)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

3 莊強(qiáng);金納米顆粒的靜電自組裝及其在界面可控成膜中的應(yīng)用[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

4 易姿;基于金納米顆粒和核酸的生物傳感新方法的研究[D];湖南大學(xué);2014年

5 趙婧;基于金納米顆粒構(gòu)建新型生物傳感器的研究[D];南京大學(xué);2011年

6 柴芳;基于金納米顆粒生物探針的制備及其檢測(cè)重金屬離子的應(yīng)用研究[D];東北師范大學(xué);2010年

7 吳西;金納米顆粒的光學(xué)性質(zhì)及其用于細(xì)胞標(biāo)記和腫瘤治療[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

8 郭俊宏;碳化硅及金納米顆粒表面結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)的熒光特性及其應(yīng)用[D];南京大學(xué);2014年

9 成婧;金納米顆粒的合成及其在單粒子水平上的成像技術(shù)開發(fā)研究[D];湖南大學(xué);2011年

10 魏琳;功能金納米材料的合成、應(yīng)用及光學(xué)顯微成像技術(shù)的開發(fā)[D];湖南大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 仇昕;金納米顆粒的合成及其光學(xué)性質(zhì)的研究[D];上海交通大學(xué);2008年

2 郝勇敢;二氧化鈦基復(fù)合催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能調(diào)控[D];安徽理工大學(xué);2016年

3 張友琴;金納米顆粒陣列后處理的研究[D];東北大學(xué);2014年

4 辛艷;表面親疏水性質(zhì)漸變的球形金納米顆粒調(diào)節(jié)樹突狀細(xì)胞成熟的初步研究[D];山東大學(xué);2016年

5 白志軍;熒光能量共振轉(zhuǎn)移法研究牛血清蛋白部分肽段和水相金納米顆粒的相互作用[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

6 吳|，

本文編號(hào)：1711496