本論文分別采用改進的熱分解法、沉積法和種子生長法等分別構(gòu)建了不同結(jié)構(gòu)的F23O4/Au多功能復(fù)合SERS基底材料、Fe3O4@Au-Apt多功能復(fù)合SERS生物檢測基底和Fe3O4@Cu2O-Au多功能復(fù)合SERS基底材料。并研究了材料的微觀結(jié)構(gòu)、磁學(xué)性能以及表面增強拉曼散射（Surface Enhanced Raman Scattering,SERS）性能,揭示相關(guān)物理化學(xué)機制,并對其應(yīng)用研究進行探索。取得的研究成果如下:（1）利用改進的熱分解法,成功制備了尺寸可控并具有快速磁響應(yīng)性的Fe3O4納米顆粒。并通過Au種子沉積法成功制備了Fe3O4-Au核-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料。以Fe3O4-Au核-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料為基礎(chǔ)利用種子生長法進—步合成了 Fe3 O4@Au核-殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料。系統(tǒng)地研究了兩種結(jié)構(gòu)Fe3O4/Au復(fù)合納米材料的微觀結(jié)構(gòu)、粒徑尺寸和磁響應(yīng)性等。為了對比兩種結(jié)構(gòu)Fe3O4/Au復(fù)合納米材料的SERS活性,本研究使用4-氨基苯硫酚（4-ATP）作為SERS活性探針分子,研究發(fā)現(xiàn)Au殼結(jié)構(gòu)可以明顯增加材料的SERS活性。另外,這種高SERS活性的多功能復(fù)合S... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１＿１粗糙銀電極上的ＳＥＥＳ效應(yīng)??

?第１童緒論???粒表面幾納米甚至幾十納米的位置仍然具有很強的電磁場增強性拉曼強度與入??射光電磁揚強度成正比，對于吸附在粗糙納米金屬表面的探針分子來說，其物理??增強機制如（１．１）所示：??Ｅｅ＾ｔＥＣｏ＾ｔＥ—ｄ１?（１．１）??其中Ｅｅｍ為表面平均增強，Ｅ?（ｃａ）為入射光的入射電場，Ｅ?（〇／）為入射光??的誘發(fā)電常分別為入射激光的頻率和拉曼散射信號的頻率??－＋＋、ｔｒ為金／屬球」??Ｉ?們??聲＊函垂麵麵垂■棚湯麵函垂？１＊麵晝＊？函■麵，??圖１．２局部表面等離子體共振的圖解??１．１．４．２化學(xué)增強機制??與物理電磁場增強不同，化學(xué)增強主要來源于吸附分子與粗糙貴金屬納米顆??粒之間的電荷轉(zhuǎn)移。首先目標分子要充分地吸附在貴金屬納米顆粒的表面上，然??后吸附的分子會通過某種特殊的化學(xué)鍵作用在貴金屬納米顆粒的表面形成某種??化合物，在頻率合適的激發(fā)光作用下，吸附的分子與貴金屬納米顆粒之間會發(fā)生??電荷轉(zhuǎn)移。如圖１．３所示，化學(xué)增強機制的電荷轉(zhuǎn)移過程主要有兩種形式：吸附??分子中最高占有軌道上的電子共振躍遷到貴金屬納米顆粒表面；貴金屬納米顆粒??中的自由電子從金屬表面的費米能級共振躍遷到吸附分子中最低占有軌道上。當??兩者之間電子轉(zhuǎn)移能量的差値等于入射激光的能量時就會發(fā)生共振現(xiàn)象，增加??ＳＥＲＳ體系的有效極化率，從而增強了吸附分子的拉曼信號［１１】。貴金屬納米顆粒??和吸附分子之間的相互作用改變了待測分子的電子云密度，使得拉曼過程的極化??率發(fā)生變化，這也是電荷轉(zhuǎn)移模型的關(guān)鍵。因此電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng)只能發(fā)生在貴金屬??納米顆粒表面與表面上的第一層吸附分子之間，它的作用范圍遠不如電磁揚增強??效應(yīng)那

?第１童緒論???Ｉ???????ＬＵＭＯ?關(guān)一＾?ＬＵＭＯ??１?ｉｔ?－－??＾?ｒ?■?＃－ｆｅ?■ｉ，ｆｒ？ｌＷ＇??ｙ?Ｔ??ｉ?Ｅ／々＇、?價帶?＼?ｊ??ＨＩＭＯ?ｍ＇ＩＯ??金屬?分子?半導(dǎo)體分子??ｔ????＊??圖１．３化學(xué)増強機理圖??１．２ＳＥＲＳ光譜的應(yīng)用??ＳＥＲＳ光譜具有非常高的檢測靈敏度，數(shù)據(jù)釆集分析速度快，樣品的預(yù)處理??過程簡單，檢測過程不會對樣品造成損傷，檢鍘成本低廉。ＳＥＫＳ檢測技術(shù)具有??的這些明顯優(yōu)勢非常依賴具有杰出ＳＥＲＳ活性的納米基底材料，所以現(xiàn)代納米材??料合成技術(shù)的高速發(fā)展，使得ＳＥＲＳ檢鍘應(yīng)用的范圍不斷拓寬，從基礎(chǔ)表面科學(xué)、??電化學(xué)分析領(lǐng)域進一步發(fā)展到化工、生物、環(huán)境、醫(yī)學(xué)、食品安全等領(lǐng)域的快速??分析檢鍘應(yīng)用中。??１．２．１環(huán)境污染物檢測??ＳＥＲＳ與昔通拉曼散射相比，ＳＥＲＳ檢測技術(shù)具有起高的靈敏度和優(yōu)異的選??擇性，甚至可以檢測到單分子的拉曼信號，具有很強的分析檢測能力，既可以進??行定性分析，也可以進行定量分析，因此ＳＥＲＳ技術(shù)越來越多的被應(yīng)用于環(huán)境污??染物的檢鍘中。２：４：６－三硝基甲苯（ＴＯＴ）是一種硝基芳香化合物，主要用于爆??炸物的原料，也會造成水體或空氣污染。ＴＯＴ在水或空氣中都需要維持在一個??安全的濃度范圍內(nèi)，起過這個濃度范圍就會發(fā)生危險，因此檢測分析ＴＮＴ的濃??度是極其必要的如圖１＿４所示，ＬｉａｎｊｕｎＷａｎｇ等人通過靜電紡絲和原位化學(xué)??還原相結(jié)合的方法，制造了一種ＰＣ，＿＿Ａｇ復(fù)合３Ｄ柔性ＳＥＲＳ基底材料用于檢測??ＴＮＴ，在納米纖維上修飾４胱氨酸以提高ＴＮＴ分子的捕獲效率，其鍘得１

【參考文獻】：
期刊論文
[1]室溫研磨固相反應(yīng)法制備γ-Fe2O3納米粉體及其氣敏性能研究[J]. 景志紅,吳世華.  無機化學(xué)學(xué)報. 2006(03)

博士論文
[1]多功能磁性/貴金屬復(fù)合SERS基底的制備及應(yīng)用研究[D]. 郭紅燕.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018

碩士論文
[1]貴金屬/TiO2復(fù)合微球制備及其SERS性能研究[D]. 李忠濤.黑龍江大學(xué) 2014



本文編號：3340359