本文關(guān)鍵詞：熱注入法制備二硫化鈦納米片及其局域表面等離子體共振（LSPRs）特性研究

  更多相關(guān)文章： 表面等離子體共振 納米片 二硫化鈦 光探測器 光熱

【摘要】：局域表面等離子體共振(LSPRs)有著非常廣泛的重要應(yīng)用,尤其是在生物應(yīng)用領(lǐng)域和光電子學(xué)領(lǐng)域,比如說生物光熱治療以及光探測通訊,這就需要表面等離子體共振波段與生物窗口(650nm-1350nm)和通訊窗口(1260nm-1675nm)相匹配。然而,對于典型的傳統(tǒng)貴金屬(Au、Ag)而言,將它們的表面等離子體共振波段從可見區(qū)調(diào)控到近紅外區(qū)是很困難的,因為它們本身有著非常大的載流子濃度。本論文我們首次用改進后的熱注入膠體合成方法成功制備出了高質(zhì)量的二硫化鈦納米片(TiS2 NSs),形貌為均勻的片狀六邊形,結(jié)晶性好,純度高,橫向尺寸跟厚度的尺寸分布小,大小均勻。制備出的高質(zhì)量單晶二硫化鈦納米片,其厚度跟橫向尺寸可以很好的調(diào)控。我們首次從制備出的二硫化鈦納米片的分散液中觀察到了位于近紅外區(qū)的一個強烈的吸收峰,并且通過調(diào)控其尺寸厚度,可將其調(diào)控在1000nm-1400nm范圍。通過實驗和理論計算模擬,這來源于二硫化鈦納米片(TiS2 NSs)的近紅外表面等離子共振特性,并且對顆粒尺寸以及溶劑折射率有很強的依賴關(guān)系。這也是半金屬材料中的表面等離子體共振性質(zhì)首次被發(fā)現(xiàn),并且同時匹配生物窗口和通訊窗口波段。通過表面改性,使得改性后的TiS2/F127納米膠束有著很好的親水性,當(dāng)處于在808nm和980nm波長激光輻射下,30min后的光熱升溫效果最大可高達50℃,足以用于生物光熱治療癌癥。此外,將其做成TiS2/PMMA的復(fù)合膜用來近場增強硫化鉛量子點(PbS QDs)薄膜探測器的光探測性能,可使其在1310nm波長的激光激發(fā)下光響應(yīng)性能提高超過100%。二硫化鈦納米片利用其獨特的近紅外表面等離子體共振特性,在生物窗口以及通訊窗口有著重要的實際應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：表面等離子體共振 納米片 二硫化鈦 光探測器 光熱
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 二維層狀納米材料10
• 1.2 二硫化鈦晶體結(jié)構(gòu)10-11
• 1.3 二硫化鈦能帶結(jié)構(gòu)11-12
• 1.4 二硫化鈦的制備法方法12-14
• 1.4.1 塊體二硫化鈦固相燒結(jié)12
• 1.4.2 二硫化鈦納米晶的膠體合成12-13
• 1.4.3 二硫化鈦納米片的液相合成方法13
• 1.4.4 化學(xué)剝離法制備少層二硫化鈦13-14
• 1.4.5 化學(xué)合成法制備單層二硫化鈦14
• 1.5 二硫化鈦的光學(xué)性能14-15
• 1.6 二硫化鈦的電學(xué)性能15-16
• 1.7 表面等離子體共振16-20
• 1.7.1 金屬表面等離子體共振16-19
• 1.7.2 半導(dǎo)體中的表面等離子體共振19-20
• 1.8 表面等離子體共振的應(yīng)用20-22
• 1.8.1 表面增強拉曼20-21
• 1.8.2 生物成像21
• 1.8.3 光熱治療癌癥21-22
• 1.9 本論文的選題意義和研究內(nèi)容22-24
• 2 二硫化鈦納米片的制備24-27
• 2.1 反應(yīng)原理24
• 2.2 實驗藥品及裝置24-25
• 2.2.1 實驗試劑24
• 2.2.2 實驗裝置24-25
• 2.3 實驗方法25
• 2.3.1 前期準備25
• 2.3.2 實驗過程25
• 2.3.3 樣品處理25
• 2.4 實驗結(jié)果表征方法25-27
• 2.4.1 X射線衍射26
• 2.4.2 選區(qū)電子衍射26
• 2.4.3 掃描電子顯微鏡26
• 2.4.4 透射電子顯微鏡26
• 2.4.5 可見紫外吸收光譜26-27
• 3 二硫化鈦納米片的形貌、微觀結(jié)構(gòu)和尺寸調(diào)控27-35
• 3.1 改進前制備出的二硫化鈦納米片27-28
• 3.2 改進后制備出的二硫化鈦納米片28-31
• 3.2.1 利用XRD、EDXS對樣品進行物性分析28-29
• 3.2.2 二硫化鈦納米片的SEM表征29-30
• 3.2.3 二硫化鈦納米層的TEM表征30-31
• 3.3 二硫化鈦納米晶粒片的尺寸調(diào)控31-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 二硫化鈦納米片的局域表面等離子體共振(LSPRs)特性35-43
• 4.1 半金屬TiS_2存在LSPRs的重要意義以及理論基礎(chǔ)35-37
• 4.1.1 半金屬中LSPRs的重要意義35-36
• 4.1.2 二硫化鈦存在LSPRs的理論基礎(chǔ)36-37
• 4.2 二硫化鈦納米片的LSPRs特性37-39
• 4.2.1 二硫化鈦納米片的吸收光譜37
• 4.2.2 二硫化鈦納米片的LSPRs特性的FDTD模擬37-39
• 4.3 二硫化鈦納米片LSPRs的依賴因素39-42
• 4.3.1 介電常數(shù)依賴關(guān)系39-40
• 4.3.2 尺寸依賴關(guān)系40-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 5 二硫化鈦納米片在光熱治療上的應(yīng)用43-53
• 5.1 光熱治療的原理43
• 5.2 二硫化鈦納米片的改性43-46
• 5.2.1 實驗方法44
• 5.2.2 TiS_2/F127納米膠束的親水性44-46
• 5.3 TiS_2/F127納米膠束的吸收光譜46-48
• 5.4 TiS_2/F127納米膠束的光熱升溫測試48-51
• 5.4.1 實驗方法48
• 5.4.2 光熱升溫曲線48-51
• 5.5 本章小結(jié)51-53
• 6 二硫化鈦納米片在等離子體近場增強光探測器上的應(yīng)用53-61
• 6.1 近紅外光探測器光電導(dǎo)材料(PbS QDs)53-55
• 6.1.1 硫化鉛量子點(PbS QDs)的優(yōu)勢53
• 6.1.2 硫化鉛量子點(PbS QDs)的制備53
• 6.1.3 硫化鉛量子點(PbS QDs)帶隙的調(diào)控53-54
• 6.1.4 硫化鉛量子點的表征54-55
• 6.2 二硫化鈦增強膜55-57
• 6.2.1 TiS_2/PMMA復(fù)合膜的組裝55-56
• 6.2.2 TiS_2/PMMA復(fù)合膜的表面等離子體共振特性56-57
• 6.3 雙層膜近紅外探測器57-59
• 6.3.1 雙層膜探測器的組裝57-58
• 6.3.2 二硫化鈦納米片的近場分布58
• 6.3.3 雙層膜近紅外探測器的性能58-59
• 6.4 本章小結(jié)59-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻62-69
• 致謝69-70
• 附錄70

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸必志,陳振興,黃巧萍,劉輝;納米片狀鋁粉的制備及其發(fā)展動態(tài)[J];粉末冶金工業(yè);2004年02期

2 曾樂勇;王維彪;梁靜秋;夏玉學(xué);雷達;趙海峰;;碳纖維襯底上定向碳納米片陣列的制備[J];功能材料與器件學(xué)報;2008年03期

3 母建林;劉穎;王輝;葉金文;文曉剛;谷林;;微波法合成金納米片[J];化工新型材料;2010年07期

4 高凌云;;單原子層納米片新技術(shù)[J];現(xiàn)代物理知識;2011年02期

5 唐春娟;楊慧琴;張永勝;蘇劍峰;;鉍納米線和納米片的制備[J];材料研究學(xué)報;2011年03期

6 龍麗珍;謝亞;黃小林;劉新利;王世良;賀躍輝;趙中偉;;氧化鋁納米片的氣相合成及其力學(xué)性能[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2011年06期

7 任蘭正;王金秀;孫開蓮;;羥基離子液體中單晶金納米片的制備與表征(英文)[J];材料科學(xué)與工程學(xué)報;2012年03期

8 高燁;王曉菊;邊江魚;;氫氧化鎂納米片的合成及其潤滑性能的研究[J];分子科學(xué)學(xué)報;2012年04期

9 莫博;闞彩俠;柯善林;從博;徐麗紅;;銀納米片的研究進展[J];物理化學(xué)學(xué)報;2012年11期

10 張好成;劉培香;;二硫化鉬納米片功函數(shù)相關(guān)研究獲進展[J];功能材料信息;2013年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊曉華;楊化桂;李春忠;;{001}晶面主導(dǎo)的銳鈦二氧化鈦納米片的熱穩(wěn)定性研究[A];顆粒學(xué)最新進展研討會——暨第十屆全國顆粒制備與處理研討會論文集[C];2011年

2 楊曉晶;;無機納米片的制備和再配列的進展[A];中國化學(xué)會第26屆學(xué)術(shù)年會無機與配位化學(xué)分會場論文集[C];2008年

3 劉德宇;葉澤中;林海昕;任斌;田中群;;銅納米片及其復(fù)雜合金納米結(jié)構(gòu)的合成及應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第4分會場摘要集[C];2012年

4 張東陽;丁書江;Xiong Wen(David)Lou;;二硫化鉬納米片復(fù)合材料的制備及其鋰離子存儲性能[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第5分會場摘要集[C];2012年

5 虞夢娜;杜祝祝;林進義;解令海;黃維;;萘酰亞胺基有機納米片的二維生長和納米復(fù)合[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第33分會：納米材料合成與組裝[C];2014年

6 崔聰穎;成英文;李文靜;邱翠翠;馬厚義;;金納米片的刻蝕過程及其腐蝕機理[A];2010年全國腐蝕電化學(xué)及測試方法學(xué)術(shù)會議摘要集[C];2010年

7 張橋;;銀納米片的膠體合成[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第26分會：膠體與界面[C];2014年

8 陳圓;丁歡歡;劉天晴;;層狀液晶中金屬納米片的制備[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第26分會：膠體與界面[C];2014年

9 楊海麗;劉益江;周鵬;王啟光;梁福鑫;楊振忠;;響應(yīng)性聚合物/無機復(fù)合Janus納米片的制備及其性能研究[A];2013年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集——主題J：高分子復(fù)合體系[C];2013年

10 陳小蘭;師賽鴿;黃藝專;陳美;湯少恒;莫世廣;鄭南峰;;不同表面修飾對鈀納米片活體行為的影響[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第05分會：無機化學(xué)[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 劉霞;科學(xué)家利用超薄沸石納米片造出高效催化劑[N];科技日報;2012年

2 馮衛(wèi)東;新型透明塑料薄如紙硬如鋼[N];科技日報;2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭琬;鉍系氧酸鹽的形貌調(diào)控及其光催化性能研究[D];東北師范大學(xué);2015年

2 張文東;BiOBr和C_3N_4的制備、表征及可見光催化氧化羅丹明B性能研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 尹莉;氧化鎢納米片與石墨烯基多級復(fù)合納米材料的構(gòu)筑與氣敏性能研究[D];鄭州大學(xué);2015年

4 李秀萬;氧化錳電極的納米結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備及其儲鋰性能研究[D];蘭州大學(xué);2015年

5 劉飛;氮化硼基納米材料與薄膜的催化劑輔助生長及其性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 李蓓蓓;富含{001}晶面二氧化鈦光催化劑的可控制備及性能研究[D];大連理工大學(xué);2015年

7 朱金保;3d過渡金屬氧化物超薄納米片的合成及其儲能性質(zhì)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

8 錢紅梅;金屬、半導(dǎo)體納米片的調(diào)控合成、組裝及光電性能研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 胡晨暉;基于層狀鈮酸鉀和α-磷酸鋯的光降解和烯烴環(huán)氧化催化劑研究[D];南京大學(xué);2013年

10 胡家佳;BiOCI納米結(jié)構(gòu)的制備、修飾及其光催化性能[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李濤;基于氧化鎢納米片多級復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的制備與光催化性能研究[D];鄭州大學(xué);2012年

2 段曉龍;NaInS_2納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合體溶劑熱分解法制備及其表征[D];大連海事大學(xué);2016年

3 程福星;石墨相氮化碳的剝離及其在光催化中的應(yīng)用[D];浙江理工大學(xué);2016年

4 趙逢煥;二氧化鈦納米材料的制備、改性及光催化性能的研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

5 王東瀟;二氧化鈦基納米光催化劑的合成及其性能研究[D];太原理工大學(xué);2016年

6 田雨;二維納米材料化學(xué)修飾及高性能催化劑構(gòu)建的理論研究[D];哈爾濱師范大學(xué);2016年

7 王新軍;基于二維納米片復(fù)合材料的電化學(xué)酶生物傳感平臺的構(gòu)建[D];青島科技大學(xué);2016年

8 居佃興;氧化鋅/錫納米片/線氣敏元件直接構(gòu)筑及其性能研究[D];濟南大學(xué);2015年

9 何志偉;功能化石墨烯納米片的制備、表征及應(yīng)用[D];山東理工大學(xué);2015年

10 劉維港;Y/Eu二元系稀土層狀氫氧化物納米片的低溫一步合成、層間陰離子交換、熱分解行為及其氧化物光功能材料的研究[D];東北大學(xué);2014年

，

本文編號：877091