基于局部表面等離子體共振效應(yīng)構(gòu)造貴金屬納米膜探測(cè)器
本文關(guān)鍵詞:基于局部表面等離子體共振效應(yīng)構(gòu)造貴金屬納米膜探測(cè)器,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在當(dāng)今社會(huì),稀有的貴重金屬日益珍貴,而且其納米結(jié)構(gòu)也具有獨(dú)特的性能,即局部表面等離子體共振的現(xiàn)象。納米粒子膜的表面會(huì)增強(qiáng)納米粒子周圍的場(chǎng)強(qiáng),因此具有更高的能量。于此同時(shí)我們采用層層組裝法制備納米粒子膜,這種方法具有高效、省時(shí)、且操作便捷等優(yōu)點(diǎn),因此層層組裝應(yīng)用在許多方面,同時(shí)在紡織領(lǐng)域也開始慢慢普及。局部表面等離子體共振(LSPR)是由光和納米粒子共同作用的結(jié)果,當(dāng)光波中的振蕩電場(chǎng)就會(huì)對(duì)自由電子產(chǎn)生作用,導(dǎo)致自由電子發(fā)生往復(fù)振蕩,當(dāng)入射光波的入射頻率和金屬粒子中的自由電子往復(fù)振蕩的固有頻率相同時(shí),兩者發(fā)生共振。其應(yīng)用在表面拉曼增強(qiáng),金屬表面熒光增強(qiáng),紅移現(xiàn)象,及紡織中的染色。其中熒光增強(qiáng)和紅移是本文討論的重點(diǎn)。因?yàn)闊晒庠鰪?qiáng)這種現(xiàn)象可以普遍應(yīng)用于生物中的定量定性的檢測(cè)生物蛋白質(zhì)、細(xì)菌、細(xì)胞等?梢詼(zhǔn)確反應(yīng)帶檢測(cè)物質(zhì)的含量、形貌及分布。而紅移則是利用納米粒子周圍對(duì)折射率敏感來檢測(cè)納米粒子周圍的環(huán)境。這種方法檢測(cè)容易便捷,可以快速得到納米粒子檢測(cè)周圍環(huán)境的變化。傳統(tǒng)制備納米粒子膜的方法常常采用氣相沉積或者化學(xué)沉積等方法,但是都需要精密大型儀器,操作復(fù)雜,成本高,而且無法得到單層、均勻的納米粒子膜。我們這里采用層層組裝的方法,能夠快速便捷地制備單層納米膜。層層組裝中浸漬和噴涂的方法都可以得到均一的單層納米膜。⑴用檸檬酸鈉還原法制備粒徑約60 nm的銀納米粒子,合成了均一穩(wěn)定的溶液,測(cè)其電勢(shì)與紫外。利用層層組裝法制備帶正電荷聚合物基底,為帶負(fù)電的納米粒子沉積在石英片上奠定基礎(chǔ)。然后用噴涂方法,得到備具熒光增強(qiáng)效應(yīng)的銀納米膜,我們發(fā)現(xiàn)單層納米膜的熒光增強(qiáng)的現(xiàn)象并不明顯。因此我們通過對(duì)噴涂多層納米膜,最后通過與蛋白質(zhì)的連接,得到熒光增強(qiáng)4倍的多層銀納米膜。⑵通過檸檬酸鈉還原法,制備粒徑約為41 nm和71 nm的金納米粒子,得到合成均一、分散的納米粒子溶液。制備帶正電荷聚合物膜,作為基底,然后采用浸漬的方法制備達(dá)到飽和狀態(tài)的納米粒子膜,檢測(cè)其在紫外吸收光譜中的紅移現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn)41 nm的金納米粒子相對(duì)于71 nm的金納米粒子紫外吸收峰的范圍更寬,而且峰位移動(dòng)的距離更小。因此采用層層組裝浸漬法制備的71 nm的金納米膜有著更好的紅移效應(yīng)。探究了多層金納米膜的紅移變化,綜合紫外吸收強(qiáng)度的變化,5層金納米膜最適合做探測(cè)器。
【關(guān)鍵詞】:局部表面等離子共振 層層組裝 貴重金屬納米粒子 間距
【學(xué)位授予單位】:東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB383.1
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-10
- 第一章 緒論10-24
- 1.1 引言10
- 1.2 貴重金屬納米粒子10-12
- 1.3 貴重金屬納米粒子的表面等離子體共振效應(yīng)12-15
- 1.4 銀納米粒子在光學(xué)性能的研究現(xiàn)狀15-18
- 1.5 Au納米粒子的在光學(xué)性能的研究與應(yīng)用18-20
- 1.6 貴重金屬納米粒子在紡織上的應(yīng)用20-21
- 1.7 層層組裝法在紡織上的應(yīng)用21-22
- 1.8 研究目標(biāo)及主要內(nèi)容22-24
- 第二章 貴金屬納米粒子的熒光探針24-38
- 2.1 引言24-25
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分25-29
- 2.3 結(jié)果與討論29-36
- 2.4 本章小結(jié)36-38
- 第三章 利用紅移現(xiàn)象制備環(huán)境探測(cè)器38-48
- 3.1 引言38-39
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分39-41
- 3.3 結(jié)果與分析41-47
- 3.4 本章小結(jié)47-48
- 第四章 結(jié)論與展望48-50
- 4.1 結(jié)論48
- 4.2 展望48-50
- 參考文獻(xiàn)50-56
- 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果56-58
- 致謝58
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本文編號(hào):389815
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