本文關(guān)鍵詞：銅—硅納米線陣列（Cu-SiNWs）的制備及其SERS基底性能的研究

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【摘要】：拉曼光譜技術(shù)可以用于檢測分析物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)以及組成信息,該技術(shù)具有靈敏度高、對樣品無損害的特點(diǎn),在生物信息、化學(xué)、環(huán)境等各大領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,表面增強(qiáng)拉曼光譜(Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS)技術(shù)得以迅速發(fā)展,由此擴(kuò)寬了拉曼光譜的應(yīng)用范圍。SERS技術(shù)具有檢測限度低、無損、高效和可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn),在過去的幾十年里獲得了廣泛的關(guān)注。它在分析化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)及痕量檢測方面都發(fā)揮了重要的作用。所以,研究性價比更高、制作工藝更簡單的SERS基底成為SERS技術(shù)發(fā)展的迫切需要。本文針對銅硅納米線陣列的制備及其SERS基底性能進(jìn)行研究。主要內(nèi)容如下:首先,對表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)進(jìn)行了闡述,并對其增強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行解釋。拉曼增強(qiáng)的關(guān)鍵技術(shù)是活性基底的制備,因此,本文研究設(shè)計了新的活性基底,探索其增強(qiáng)機(jī)理以便制備工藝簡單、性價比更高的SERS基底。其次,本文使用化學(xué)刻蝕法對硅納米線進(jìn)行制備,研究納米線生長情況與刻蝕時間的關(guān)系;同時分析了硅納米線形貌的影響因素。最后,以硅納米線為模板設(shè)計了一種新型的活性基底(Cu-SiNWs,銅硅納米線陣列)。硅納米線是一種半導(dǎo)體納米材料,本身就具有一定的拉曼增強(qiáng)效果,在納米線結(jié)構(gòu)上修飾以銅納米顆粒,利用探針分子(R6G)來檢測其增強(qiáng)效果。并對納米線長度、銅納米顆粒大小對SERS性能的影響進(jìn)行探究。該活性基底具有制備簡單、增強(qiáng)活性好并且具有一定穩(wěn)定性的特點(diǎn),作為一種新型活性基底,為SERS效應(yīng)的深入研究提供了實(shí)驗手段與結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：硅納米線 表面增強(qiáng)拉曼散射 SERS活性基底 銅納米顆粒
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.37;TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 拉曼光譜簡介11-14
• 1.2.1 拉曼光譜11-12
• 1.2.2 拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用12-13
• 1.2.3 拉曼光譜技術(shù)的優(yōu)越性13-14
• 1.3 表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）簡介14-16
• 1.3.1 SERS效應(yīng)14
• 1.3.2 SERS增強(qiáng)機(jī)制14-16
• 1.4 SERS的應(yīng)用現(xiàn)狀16-19
• 1.5 在痕量物質(zhì)快速檢測中SERS具有的優(yōu)勢19
• 1.6 納米粒子對SERS活性的影響19-20
• 1.7 本文的主要研究內(nèi)容20-22
• 第2章 理論分析22-32
• 2.1 理論計算方法簡介22-23
• 2.2 FDTD方法23-28
• 2.3 SERS增強(qiáng)因子的計算方法28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 硅納米線陣列（SiNWs）的制備及研究32-38
• 3.1 硅納米線及其物理特性32-33
• 3.1.1 硅納米線概述32
• 3.1.2 硅納米線的物理特性32-33
• 3.2 SINWS的制備33-35
• 3.2.1 SiNWs制備的常用方法33-34
• 3.2.2 金屬刻蝕法制備硅納米線原理34-35
• 3.3 實(shí)驗部分35-37
• 3.3.1 實(shí)驗藥品及器材35
• 3.3.2 實(shí)驗過程35-36
• 3.3.3 實(shí)驗結(jié)果36-37
• 3.4 影響硅納米線形貌的因素37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 Cu/SiNWs的制備及表征38-44
• 4.1 引言38-39
• 4.2 銅納米粒子的制備39-41
• 4.2.1 實(shí)驗藥品及器材39
• 4.2.2 實(shí)驗過程39
• 4.2.3 銅納米粒子SEM表征39-40
• 4.2.4 影響銅納米顆粒形貌的因素分析40-41
• 4.3 CU/SINWS的SERS性能測試41-43
• 4.3.1 不同長度硅納米線對SERS性能的影響42-43
• 4.3.2 不同形貌銅納米粒子對SERS性能的影響43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 結(jié)論44-45
• 參考文獻(xiàn)45-49
• 致謝49

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9 楊U，

本文編號：934382