【摘要】：表面增強拉曼散射(surface enhanced Raman spectrum,SERS)技術作為高靈敏度的快速分析工具在材料科學、表面分析、生物醫(yī)學等領域有廣泛應用。SERS基片作為影響SERS檢測技術的關鍵因素,提高其靈敏度,開發(fā)更加經濟高效的制備方法具有十分重要的意義。SERS基片靈敏度取決于表面等離子體共振特性,其主要影響因素為成分、尺寸、形貌及結構等。因此本研究從組分優(yōu)化、結構優(yōu)化、組元形貌優(yōu)化三方面展開,組分選取納米金銀復合物,引入具有精細微納結構的異型紫斑蝶前翅作為生物模板,開發(fā)一種簡便的SERS基片制備方法,主要成果如下:一、以異型紫斑蝶前翅為生物模板,通過分步化學還原的方法控制得到30-50nm的Ag-Au納米顆粒,50-80nm的空心Ag-Au納米球以及螺母形狀的納米Ag-Au顆粒均勻負載在蝶翅上,得到精細分級結構納米Ag-Au/蝶翅復合材料。分析蝶翅模板的作用以及不同形貌金銀納米顆粒的形成機理,為有效制備具有精細分級結構和多組分多功能納米復合材料提供了重要借鑒。二、采用化學沉積方法通過優(yōu)化浸漬液濃度、浸漬時間及浸漬次數等工藝參數制備出具有精細微納結構Au-Ag/蝶翅及Au-Ag-Au/蝶翅復合材料。工藝優(yōu)化后的樣品蝶翅表面被40-50nm的金銀復合顆粒均勻覆蓋,實現蝶翅精細微納結構的完整復制。三、以羅丹明6G(R6G)為信號分子檢測樣品的SERS性能。通過調控Au-Ag-Au/蝶翅樣品結構及成分,研究分析樣品SERS性能規(guī)律,結果表明:仿生方法中,影響SERS性質最主要的因素是金銀納米顆粒是否完全覆蓋在生物模板表面,其次金銀元素的含量比,顆粒尺寸等也對樣品SERS性質有影響。其中特定Au-Ag-Au/蝶翅復合材料可檢測到的最低R6G濃度是10~(-9)mol/L。得到的結果為開發(fā)簡便高效的制備高靈敏度可重復性使用的SERS基片制備方法提供借鑒。
【圖文】：

上海交通大學碩士學位論文種作用被集體激發(fā)時就會在導體表面形成等離子體，等離子體有一定的振蕩頻率。當一定頻率的電磁波作用在導體表面時，若電磁波的頻率恰好與導體表面的等離子體震蕩的頻率相同，則此時會產生共振效應，這種共振效應被稱為表面等離子體共振(SPR)。SPR 一般可以分為表面等離子體(Surface Plasmons，，SPs) 和局域表面等離子體(Localized Surface Plasma，LSP) 。圖 1-1 表示 SPR 的兩種類型等離子體振蕩示意圖。表面等離子體是在金屬表面產生的等離子體和光子相互作用產生的電子波，這種電子波只能沿著金屬表面?zhèn)鞑�。如圖 1-1(a)所示，在導體和電介質的界面，金屬表面等離子體的波矢量一般大于光波，所以用光波很難激發(fā)出表面等離子體波，一般需要配合特殊結構如棱鏡耦合以滿足對波長的要求。如果將金屬的尺寸減小，直至納米級別，表面等離子體就只會產生在納米顆粒的表面，成為局域表面等離子體，相應的共振現象稱為局域表面等離子體共振(LocalizedSurface Plasma Resonance，LSPR)，如圖 1-1（b）所示。LSP 的激發(fā)波矢量沒有關系，由偏振光就可以達到激發(fā)的目的。所以 LSPR 更易得到。因此，在 SERS 性質應用中最常用的是通過提高納米粒子 LSPR 來影響 SERS 性能。

上海交通大學碩士學位論文納米銀摻雜在半導體中，獲得了較大的非線性極。不同，其 LSPR 不同，表現出的 SERS 性能也不S 之間的關系還未有準確的函數關系，但是顆關系趨勢比較明顯。Z. Tian 教授和 Y. Xia 教授課納米顆粒的尺寸逐漸變大，SERS 信號逐漸增強的情況下，需要調節(jié)納米顆粒尺寸合適，才能獲
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB33

【參考文獻】

相關博士學位論文 前2條

1 陶文玉;貴金屬微納米結構的設計與制備及其SERS性質研究[D];中國科學技術大學;2014年

2 譚勇文;仿蝶翅微納結構金屬功能材料的制備及光響應特性研究[D];上海交通大學;2013年

本文編號：2669952