眾所周知,除了分子本身的共振之外,表面等離子體共振(SPR)和電荷轉(zhuǎn)移共振(CT)被認(rèn)為是表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)信號被極大增強(qiáng)的兩個(gè)最重要的來源。SPR和CT對SERS效應(yīng)的貢獻(xiàn),通常被看作是獨(dú)立的,而SPR對CT的影響并沒有系統(tǒng)的相關(guān)研究。與此同時(shí),提高CT的效率對于光催化以及光電器件的發(fā)展具有非常重要的意義。在本文中,從以下兩部分工作對其展開了研究:(1)TiO_2-MBA-Au NRs體系中界面電荷轉(zhuǎn)移的研究:SPR的貢獻(xiàn)基于SERS和三明治分子4-巰基苯甲酸(4-MBA),研究了二氧化鈦(TiO_2)和金(Au)之間的電荷轉(zhuǎn)移。通過調(diào)節(jié)金納米棒(Au NRs)的表面等離子體吸收,研究了復(fù)合物中SPR對CT的貢獻(xiàn)。提出了半導(dǎo)體-分子-金屬復(fù)合物中的電荷轉(zhuǎn)移路徑,并且探討了SPR對界面CT的貢獻(xiàn)機(jī)制。該研究建立了一種簡單有效的通過SERS研究SPR對界面CT影響的方法,對于界面CT的進(jìn)一步研究具有重要的意義。(2)基于不同形貌的氧化鋅(ZnO)構(gòu)筑的ZnO-MBA-Au NRs體系中的界面電荷轉(zhuǎn)移的研究通過調(diào)控ZnO納米粒子形貌及Au NRs的長徑比,構(gòu)筑了不同方式復(fù)合的ZnO-MBA-Au NRs組裝體系。UV-vis光譜表征了Au納米棒的SPR隨其長徑比的變化,以及不同的組裝體中Au納米棒的SPR的變化和半導(dǎo)體吸收帶的變化�；谏鲜鯱V-vis光譜表征結(jié)果分析了不同的組裝體系中Au納米棒表面電子的缺失程度。進(jìn)而Raman表征了不同的組裝體系中的界面電荷轉(zhuǎn)移,并且探究了SPR對組裝體系的SERS和CT的貢獻(xiàn)以及ZnO形貌對SPR貢獻(xiàn)的影響。更深入的理解了SPR和CT的關(guān)系,為SERS技術(shù)的增強(qiáng)機(jī)理提供了更進(jìn)一步的理論基礎(chǔ),也為構(gòu)筑具有更高電荷轉(zhuǎn)移度的體系提供了理論指導(dǎo)。對于SERS的發(fā)展以及高效的光電器件和光催化劑的制備都具有重要的意義。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1
【部分圖文】：

45Figure 3-5. UV-Vis spectra of ZnO Rods -MBA-Au NRs and ZnO flower-MBA-AuNRs, in which the SPs of the Au NRs are 530 nm(a), 621 nm(b),645 nm(c), 660nm(d), 744 nm (e) and 837 nm(f).圖 3-5 是基于不同形貌的 ZnO 以及具有不同的 SPs 吸收峰的 Au 納米棒構(gòu)筑的 ZnO/MBA/Au NRs 復(fù)合體系的紫外-可見漫反射光譜。Au 納米棒的 SPs 吸收峰分別為 530 nm(a), 621 nm(b),645 nm(c), 660 nm(d), 744 nm (e) 和 837 nm(f)。在 400 nm 以下，都有一個(gè)較寬的吸收峰，對應(yīng)于 ZnO 的帶隙躍遷，其帶隙能為3.1 eV 左右。在 500 nm-1000 nm 出現(xiàn)的吸收峰對應(yīng)于 Au 納米棒的吸收，而將

gure 3-9. Energy band diagram of ZnO, 4-MBA, Au and the charge transfer paO /MBA/Au NR complex.圖 3-9 為 ZnO /MBA/Au NR 復(fù)合物中 ZnO 的導(dǎo)帶（4.3 eV）和價(jià)帶（7.5 e級，4-MBA 分子的 HOMO（6.24 eV）和 LUMO（1.68 eV）能級以及 Au

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本文編號：2821814