發(fā)布時間：2024-05-07 02:44

　　表面增強(qiáng)拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)是一種與金屬納米粗糙表面相關(guān)的非線性光學(xué)增強(qiáng)效應(yīng),它可以反映分子獨特的振動光譜信息,常被稱為分子的“指紋”光譜。由于其兼顧高靈敏度、快速響應(yīng)、無損分析等優(yōu)點,成為分析化學(xué)、生物傳感、食品安全以及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域最具活力的分析工具之一。近年來,為了推進(jìn)SERS技術(shù)在分析檢測領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展,制備兼顧低成本以及高SERS性能的活性基底成為研究者們關(guān)注的熱點。本論文旨在以天然的生物材料為支架,利用磁控濺射技術(shù),構(gòu)筑不同形貌的銀/生物材料SERS基底,通過對“熱點”的調(diào)控,基于表面等離子體共振效應(yīng)實現(xiàn)基底的最佳SERS性能。主要研究內(nèi)容如下:(1)利用磁控濺射技術(shù)將銀修飾到具有周期納米柱陣列的蜻蜓翅膀上,通過優(yōu)化制備條件,在相鄰納米柱之間形成高強(qiáng)度的“熱點”,借助于表面等離子體共振耦合效應(yīng),獲得基底最佳增強(qiáng)性能。同時,利用掃描電子顯微鏡和拉曼光譜儀對基底的微觀形貌和SERS增強(qiáng)性能進(jìn)行表征,并通過三維時域有限差分法,模擬高強(qiáng)度“熱點”產(chǎn)生的局域電場分布情況。(2)在三維分層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的龍眼雞翅膀上構(gòu)筑和...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

等離子體共振模型是最典型的電磁增強(qiáng)的理論模型[2]，如圖1-2所示，當(dāng)入射光作用于粗糙微/納尺寸金屬表面時，會引起金屬表面的自由電子發(fā)生集體振蕩，若入射光的頻率與自由電子的振蕩頻率達(dá)到一致時，就會出現(xiàn)局域表面等離子體共振現(xiàn)象，-2-

圖1-3（a）表面等離激元與（b）局域表面等離子體示意圖[1]依據(jù)電磁增強(qiáng)理論，表面等離子體共振效應(yīng)所產(chǎn)生的局域電場增強(qiáng)是拉曼增強(qiáng)的關(guān)鍵，因此，加強(qiáng)對該現(xiàn)象的研究與認(rèn)識成為構(gòu)筑高性能SERS活須突破的難點。表面等離子體并不屬于等離子體的范疇，而是屬于量子物，其實質(zhì)是自由電子的集體....

2.1.1時域有限差分方法2.1.1.1Yee元胞法圖2-1Yee元胞示意圖[36]時域有限差分方法是Yee在1966年最先提出的[37]，該方法是一種在三維網(wǎng)格上解Maxwell方程組的時域差分算法[38]，其主要思想是在時間和空間上將電場和磁場進(jìn)行離散分析，加上初始條....

SERS測試的過程，我們繪制了如圖2-2所示的圖解。首先，將蜻蜓翅膀分別于丙酮、無水乙醇、去離子水中清洗20分鐘，天然的龍眼雞翅膀以及蛾翅膀均用無水乙醇清洗，以去除其表面粘附的污漬，自然干燥后，將處理過的翅膀固定于玻璃載玻片上，隨后，置于磁控濺射系統(tǒng)中使翅膀表面裝飾以不同形貌的銀....

本文編號：3966707