表面增強(qiáng)拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)是納米尺度的粗糙表面所產(chǎn)生的非線性光學(xué)增強(qiáng)現(xiàn)象,它可以提供分子獨(dú)特的振動(dòng)光譜信號(hào),已廣泛地應(yīng)用于生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。增強(qiáng)能力強(qiáng)、均一性好、制備簡易的活性基底在未來的SERS快速靈敏檢測(cè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。貴金屬周期性孔納米材料如納米碗陣列等能極大地增強(qiáng)結(jié)構(gòu)表面的電磁場(chǎng)強(qiáng)度,具有更多的“熱點(diǎn)”,還可克服傳統(tǒng)金屬納米顆粒易團(tuán)聚的缺點(diǎn),有利于增強(qiáng)SERS信號(hào),是實(shí)現(xiàn)SERS生物傳感檢測(cè)的重要基底選擇。金屬納米碗陣列還具有較好的穩(wěn)定性和生物相容性,非常適合開展生物醫(yī)學(xué)研究,具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文構(gòu)筑了單金屬和雙金屬的有序納米碗陣列,研究其SERS效應(yīng),并篩選出用于SERS分析的拉曼標(biāo)記信號(hào)分子,利用有序金納米碗陣列作為SERS活性基底,實(shí)現(xiàn)癌癥標(biāo)志物的聯(lián)合檢測(cè)。本論文具體開展了如下工作:1.高質(zhì)量SiO2膠體晶膜的制備運(yùn)用垂直沉降自組裝法,經(jīng)毛細(xì)管力驅(qū)使將單分散于無水乙醇中的SiO2膠體微球組裝成高質(zhì)量、大面積的SiO2膠體晶薄膜,利用掃描電子顯微鏡和紫外-可見分光光度計(jì)和...

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２?（ａ）電子云振蕩的示意圖，對(duì)于比光波長小的納米粒子來說，它的運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)??矢量相反：（ｂ）公式１中參數(shù)的描述；（ｃ）光激發(fā)下金屬納米粒子發(fā)射的偶極磁場(chǎng)；（ｄ）入??射場(chǎng)和散射場(chǎng)的電磁增強(qiáng)??

與電磁增強(qiáng)機(jī)制相比，它是一個(gè)更短的遠(yuǎn)程效應(yīng)，長度尺度在埃的水平，并??且需要分子直接吸附或者化學(xué)結(jié)合到金屬表面。此外，化學(xué)增強(qiáng)機(jī)制的增強(qiáng)強(qiáng)度??比電磁增強(qiáng)機(jī)制要弱，在１０２－１０３范圍內(nèi)。如圖１－３所示，有四個(gè)互相關(guān)聯(lián)的過??程一起促進(jìn)化學(xué)增強(qiáng)：第一個(gè)是當(dāng)分子吸附到金屬表面時(shí)

圖１－４單分子ＳＥＲＳ的納米結(jié)構(gòu)的高分辨率ＴＥＭ圖片，（ａ＞ｃ）最簡單結(jié)構(gòu)的銀納米晶體的??

Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ?Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ??圖１－３類共振拉曼散射或電磁增強(qiáng)中四個(gè)相互關(guān)聯(lián)過程的示意圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｏｕｒ?ｉｎｔｅｒ－ｒｅｌａｔｅｄ?ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ?ｆｏｒ?ｒｅｓｏｎａｎｃｅ－ｌｉｋｅ?Ｒ....

圖１－５殼隔離納米顆粒增強(qiáng)拉曼散射（ＳＨＩＮＥＲＳ）的工作原理（ａ）裸露的金納米粒子；（ｂ）??以金為核，過渡金屬作為殼的納米粒子；（ｃ）針尖增強(qiáng)拉曼光譜（ＴＥＲＳ）；?（ｄ）?ＳＨＩＮＥＲＳ；??（ｅ）光滑的金表面上單層Ａｕ／ＳｉＯ：納米顆粒的掃描電鏡照片；（ｆ）具有不同殼厚度的Ａｕ／Ｓｉ０２??核殼結(jié)構(gòu)的高分辨率的透射電鏡照片；（ｇ）厚度２?ｎｍ具有完整連續(xù)殼的Ａｕ／Ｓｉ０２納米顆粒??和Ａｕ／Ａ１２０３納米顆粒高分辨率透射電鏡照片??

止環(huán)境中污染物吸附到金屬表面，同時(shí)又能使粒子在各種基質(zhì)上形成基底，甚至??可以在細(xì)胞表面上形成ＳＥＲＳ活性基底。此外拉曼強(qiáng)度的可再現(xiàn)性使這個(gè)技術(shù)更??可靠且可以進(jìn)行定量檢測(cè)。（如圖１－５）??在氣液界面制備二維納米結(jié)構(gòu)陣列的Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法對(duì)制備有序納米??結(jié)....

圖１－６?（ａ）納米球刻蝕技術(shù)的過程示意圖：納米球滴到玻片表面后自組裝成六角形緊密堆積??陣列（步驟１－３），接著沉積金屬（步驟４）去除納米球模板；（ｂ）由納米球刻蝕技術(shù)制備的??納米顆粒陣列的原子力顯微鏡照片，其中納米球模板已被去除；（ｃ）納米球上的銀膜基底的??原子力顯微鏡照片??Ｆｉｇ．?１－６?（ａ）?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｎａｎｏｓｐｈｅｒｅ?ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ?（ＮＳＬ）?ｉｎ?ｗｈｉｃｈ?ｎ?

為了制備均一的二維周期性金屬納米結(jié)構(gòu)，ＶａｎＤｕｙｎｅ等首創(chuàng)了納米球刻蝕??技術(shù)［５Ｇ］。首先通過旋轉(zhuǎn)和滴涂制備出單層六角形緊密堆積的周期性硅球或聚苯乙??烯球模板，然后再通過金屬蒸發(fā)制備出銀球陣列，（圖１－６）再利用化學(xué)法腐蝕掉??模板后形成金屬三角形陣列。金屬三角形陣列的間隔....

本文編號(hào)：4019461