發(fā)布時間：2021-06-18 15:51

　　金屬納米結(jié)構(gòu)材料在可見光和近紅外波段有強(qiáng)烈的表面等離子體共振特性,可將光場能量局域到金屬結(jié)構(gòu)表面,使得周圍電場強(qiáng)度增強(qiáng),從而可顯著提高其周圍光學(xué)物質(zhì)的光譜信號強(qiáng)度。金屬納米結(jié)構(gòu)材料可以大幅增強(qiáng)物質(zhì)的熒光和拉曼散射光譜強(qiáng)度,因此在生化檢測、食品安全、環(huán)境保護(hù)和光電器件等領(lǐng)域具有重要的研究意義和應(yīng)用前景。因此金屬納米結(jié)構(gòu)材料成為研究熱點。但是這種納米結(jié)構(gòu)制備工藝復(fù)雜、成本高、穩(wěn)定性差,大大阻礙了其在表面增強(qiáng)光譜技術(shù)中的應(yīng)用。針對這些問題,本論文展開了材料普適性好、靈敏度高、制備成本低且化學(xué)穩(wěn)定性好的金屬納米結(jié)構(gòu)基底材料的研究工作。首先深入研究了金屬表面增強(qiáng)光譜技術(shù)相關(guān)理論,發(fā)現(xiàn)由金屬納米結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的多個等離子體共振模式耦合可實現(xiàn)寬譜帶光譜增強(qiáng)效果,多“熱點”結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)高光譜增強(qiáng)效果。為此設(shè)計了銀花型納米結(jié)構(gòu)陣列材料。提出用溶致液晶軟模板輔助銀離子自組裝協(xié)同生長方法,制備出花型銀納米結(jié)構(gòu)陣列,解決了制備工藝復(fù)雜、成本高的問題。利用磺酸鈉玻珀酸二辛脂（AOT）雙親性分子,其親水基團(tuán)可與水相結(jié)合,兩個親油尾鏈能與油相結(jié)合,在AOT/對二甲苯/水的體系中可形成溶致液晶柱狀陣列分子模板。使用AgNO<... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

古羅馬時代的Lycurgus杯Figure1.1LycurguscupinAncientRoman

圖1.1 古羅馬時代的 Lycurgus 杯Figure 1.1 Lycurgus cup in Ancient Roman圖1.2 不同尺寸、形貌的金屬納米顆粒呈現(xiàn)出不同的色彩Figure 1.2 Metal nanostructures with different sizes and morphology shows differentcolors表面增強(qiáng)光譜技術(shù)的研究意義近年來，來自食品、環(huán)境、疾病等方面的問題成為人們生活中的困擾。從 2008年，三鹿“三聚氰胺”奶粉事件到 2010 年地溝油事件，到 2011 年豬肉中瘦肉精事件，食品安全問題屢見不鮮；水污染、大氣污染等環(huán)境問題威脅著人們的身體健康；疾病的早期檢測成為人們關(guān)注的熱點。這些問題都是來源于有毒害作用的

[9-14]。圖1.3 基于 SEF 的 RNA 傳感平臺[7]Figure 1.3 SEF based RNA sensing platform[7]金屬納米結(jié)構(gòu) SERS 活性基底研究的不斷進(jìn)步，也推進(jìn)了表面增強(qiáng)拉曼技術(shù)在食品安全檢測及生醫(yī)檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用研究�；� SERS 技術(shù)可快速、靈敏的實現(xiàn)對有機(jī)分子、無機(jī)分子的檢測，研究人員在食品安全檢測方面做了大量相關(guān)研究。三聚氰胺作為一種化工原料禁止被添加到食品中，而不法分子利用其氮含量高的特點將其摻到嬰幼兒奶粉中，而食用此種摻假的奶粉的嬰幼兒身體健康遭到威脅，奶粉中及奶制品中三聚氰胺的監(jiān)測極其關(guān)鍵。研究人員利用 SERS 技術(shù)對三聚氰胺的檢測進(jìn)行了研究，并取得了不錯的檢測效果[15-17]。此外，SERS 應(yīng)用到食品中農(nóng)藥殘留[18-20]、食品添加劑[21]、食品中致病菌[22]的檢測中。SERS 可以辨別生物體內(nèi)各種含量較少、難以檢測的物質(zhì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于聚合物支撐形貌液晶/聚合物光柵的低閾值分布反饋式激光器[J]. 劉麗娟,黃文彬,刁志輝,張桂洋,彭增輝,劉永剛,宣麗.  物理學(xué)報. 2014(19)
[2]Surface enhanced fluorescence by porous alumina with nanohole arrays[J]. ZHANG ZhengLong1,2,ZHENG HaiRong1*,DONG Jun1,YAN XiaoQing1,SUN Yu1 & XU HongXing2* 1 College of Physics and Information Technology,Shaanxi Normal University,Xi’an 710062,China;2 Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2012(05)
[3]奶粉-三聚氰胺的熒光光譜特性研究[J]. 楊成方,李雷,張楓,王道光,劉誠,劉瑩.  激光技術(shù). 2010(02)
[4]金屬表面熒光增強(qiáng)的物理增強(qiáng)機(jī)制[J]. 徐良敏,張正龍,蔡曉燕,鄭海榮.  發(fā)光學(xué)報. 2009(03)

博士論文
[1]基于液晶與納米金屬的可見光負(fù)折射材料的研究[D]. 向祥軍.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[2]亞微米銀顆粒局域場增強(qiáng)分子熒光的物理機(jī)制及應(yīng)用[D]. 張豐.南開大學(xué) 2013
[3]納米銀表面增強(qiáng)拉曼基底制備及其多氯聯(lián)苯痕量檢測應(yīng)用[D]. 周欽.清華大學(xué) 2011



本文編號：3236943