納米材料表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）檢測(cè),已成為國(guó)內(nèi)外一個(gè)熱點(diǎn)研究領(lǐng)域,并且在基于不同尺寸納米材料的SERS技術(shù)方面取得重大進(jìn)展。微流控紙芯片技術(shù)具有成本低、制作簡(jiǎn)單、便攜、靈敏度高、多通量檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),因此也已得到廣泛應(yīng)用。考慮到紙芯片表面的大量氨基有利于貴金屬顆粒的沉積,本文將微流控技術(shù)與SERS技術(shù)相結(jié)合,利用特定尺寸的貴金屬納米粒子能夠增強(qiáng)拉曼信號(hào)的特點(diǎn),以納米銀顆粒為拉曼檢測(cè)的基底,使得SERS信號(hào)清晰明顯,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)待測(cè)樣品的高靈敏度的檢測(cè)。主要研究結(jié)論如下:1.涂刷法制備的納米銀基底紙芯片,具有較強(qiáng)的拉曼信號(hào)且重現(xiàn)性良好,但以R6G（10^-33 M）為拉曼報(bào)告分子進(jìn)行的穩(wěn)定性考察發(fā)現(xiàn),在0⁴8 h內(nèi),隨著時(shí)間的增加,其拉曼信號(hào)不斷降低,48 h后幾乎測(cè)不到拉曼信號(hào),說(shuō)明納米銀直接暴露在空氣中容易被氧化的缺點(diǎn)仍然未得以克服。2.用涂刷法制備的聚氨酯丙烯酸酯包裹銀納米顆粒的紙芯片,利用SERS的“長(zhǎng)程”效應(yīng),以R6G為拉曼報(bào)告分子,對(duì)紙芯片拉曼信號(hào)的穩(wěn)定性和靈敏度進(jìn)行考察,發(fā)現(xiàn)在室溫空氣中貯存20d后,仍具有較強(qiáng)的拉曼信號(hào),說(shuō)明該方... 

【文章來(lái)源】：煙臺(tái)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

球形金屬納米顆粒的局域表面等離子體共振

1緒論2和熒光染料羅丹明6G之間的距離，Kummerle的研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)熒光分子逐漸遠(yuǎn)離銀納米粒子表面時(shí)，能夠觀察到兩個(gè)信號(hào)增強(qiáng)的最大值[5]。第一增強(qiáng)最大值位于約5~10nm處；隨著距離的不斷增加，第二次熒光增強(qiáng)發(fā)生在約80~120nm處。第一個(gè)信號(hào)增強(qiáng)是由于如上所述的LSPR效應(yīng)，其要求熒光分子的發(fā)射峰與金屬納米顆粒的吸收峰重疊。第二個(gè)信號(hào)增強(qiáng)歸因于FSPR效應(yīng)，這是由于金屬納米顆粒表面上的光反射造成的。具體地，反射光與發(fā)射的光相互作用以引起有效介電常數(shù)的變化，這通過(guò)輻射躍遷速率和熒光量子產(chǎn)率的增加來(lái)表現(xiàn)。圖1.2生動(dòng)地說(shuō)明了光反射和光散射效應(yīng)的工作機(jī)制。圖1.2光反射效應(yīng)和光散射效應(yīng)的工作機(jī)制[1]Figure1.2Workingmechanismoflightreflectioneffectandlightscatteringeffect由于金屬納米材料的形狀、尺寸和組成與其物理、化學(xué)和光學(xué)性質(zhì)顯著相關(guān)，因此基于納米材料的技術(shù)已經(jīng)在材料、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等各種領(lǐng)域中得到開(kāi)發(fā)。其中主要以納米銀、納米金為代表的貴金屬納米材料發(fā)展較為迅速。為了提高SERS的應(yīng)用領(lǐng)域，如圖1.3所示，各種形貌的金、銀納米球、納米花、納米線(xiàn)、納米棒等基底應(yīng)運(yùn)而生。

煙臺(tái)大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.3不同形貌的金、銀納米基底Figure1.3Goldandsilvernanosubstrateswithdifferentmorphologies由于突出的光學(xué)性質(zhì)，銀納米顆粒（AgNPs）通過(guò)激光照射使顆粒之間具有更強(qiáng)的電磁場(chǎng)，表現(xiàn)出優(yōu)異的拉曼增強(qiáng)效果。銀納米材料在SERS中的應(yīng)用可以追溯到1977年，當(dāng)時(shí)Albrecht和Creighton報(bào)告說(shuō)，他們成功地檢測(cè)到吸附在銀電極上的吡啶的拉曼光譜在105左右有顯著的增強(qiáng)[6]。類(lèi)似的研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于吸附在AgNPs上的單個(gè)羅丹明6G（R6G）分子，內(nèi)在拉曼增強(qiáng)因子增加了大約1014[7]。巧合的是，Kneipp等人首次觀察到單分子拉曼散射，并發(fā)現(xiàn)AgNPs的增強(qiáng)具有高度的尺寸依賴(lài)性，結(jié)果表明適當(dāng)尺寸的納米銀顆粒，通過(guò)強(qiáng)電磁增強(qiáng)的有利疊加可以實(shí)現(xiàn)SERS信號(hào)增

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面等離激元增強(qiáng)金屬光致發(fā)光助力表面增強(qiáng)拉曼光譜獲取表界面分子的本征化學(xué)信息[J]. 張錦.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]微流控芯片發(fā)展與展望[J]. 方肇倫,方群.  現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2001(04)



本文編號(hào)：3237937