表面增強拉曼散射（SERS）,表面等離激元共振（SPR）傳感器都是基于等離激元共振技術且擁有諸多優(yōu)勢:微型、無痕檢測、攜帶方便、制備廉價、性能優(yōu)越�？梢詰糜诃h(huán)境污染、農(nóng)藥殘留、生物檢測等等。隨著技術的發(fā)展與進步SERS與SPR傳感器的制備材料也在逐漸得到改善,生物材料（作為一種綠色,廉價,高性能的基底）與超材料（擁有獨特的結構和光電特性,一般分為納米柱陣列和多層結構）逐漸走進人們的視野,并且生物SERS基底與超材料SPR傳感器也表現(xiàn)出來了更強的檢測極限與更好的性能,而且我們通過對DNA分子的綁定、檢測,分子動力學,解離學進行了研究并結合,發(fā)現(xiàn)了我們DNA生物檢測可以通過我們的基底成功得到應用,這也為SERS與SPR在醫(yī)療應用等方面提供了不錯的平臺。本文基于生物材料的高性能SERS機制,超材料的獨特結構和光電特性與SPR光纖傳感器相結合以及生物DNA分子檢測技術,制作了基于石墨烯-銀納米粒子-蟬翼混合系統(tǒng)的SERS基底,基于石墨烯/ITO納米棒超材料/U形退火光纖傳感器,并表現(xiàn)出了良好的應用前景。（1）我們制作了基于石墨烯-銀納米粒子-蟬翼混合系統(tǒng)的SERS基底,通過對蟬翼合適裁剪清洗... 

【文章來源】：山東師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Gr-AgNPs-C.w.SERS基底的制備示意圖

山東師范大學碩士學位論文82.1.3測試及表征通過掃描電子顯微鏡（SEM，ZeissGeminiUltra-55）觀察基底的表面形貌，超高壓（EHT）為3KV，工作距離（WD）為3.8mm，樣品檢測溫度為20°C。樣品的所有拉曼光譜均使用HoribaHREvolution800（激光波長為532nm，激光功率為1.2mW2.5％，每1mm帶有600個凹槽的光柵，物鏡×50，采集時間為8s）進行。用透射電子顯微鏡（TEM，JEOLJEM-2100）檢測表面合成的石墨烯，加速電壓（AV）為200KV，放大倍數(shù)（MP）分別為150000和300000，樣品檢測溫度為22℃。2.2結果與討論2.2.1SERS基底制備條件及性能圖2-2(a)不同濺射時間的AgNPs-C.w.基底上10-9MR6G的SERS信號。(b)在Gr-AgNPs-C.w.-200，AgNPs-C.w.-200和Gr-AgNPs-C.w.-220底物上10-9MR6G的拉曼光譜。圖2-2(a)顯示了基底的濺射時間從80s到220s，AgNPs-C.w.上10-9MR6G的SERS信號，我們將其分別標記為AgNPs-C.w.-80和AgNPs-C.w.-220。從圖2-2(a)可以看出，隨著濺射時間的增加，R6G所對應的峰強也逐漸增加了，這可能是由于納米柱之間的間隙減小而導致了更強的電磁場耦合現(xiàn)象所致。在此，不僅納米柱表面上的“熱點”起作用，而且納米柱之間的AgNPs也會由于納米柱間隙減小而形成“熱點”。將大大提高基底的靈敏度。以下SEM和理論結果可以證明這一事實。在圖2-2(b)中收集了Gr-AgNPs-C.w.-200，AgNPs-C.w.-200和

山東師范大學碩士學位論文9Gr-AgNPs-C.w.-220底物上10-9MR6G的拉曼光譜。我們可以清楚地看到，在Gr-AgNPs-C.w.-220底物上R6G的拉曼峰幾乎可以忽略，并且僅檢測到Gr的特征峰。相反，對于Gr-AgNPs-C.w.-200底物，可以很容易地觀察到R6G的拉曼峰，并且通過Gr修飾在這些底物上的這些峰的強度高于在AgNPs-C.w.-200底物上的強度。Gr-AgNPs-C.w.-200和Gr-AgNPs-C.w.-220底物的增強作用的明顯不同可能是由于AgNPs-C.w.-220底物上的納米柱的間隙太小以及GO的片徑僅為50-150nm導致的。對于AgNPs-C.w.-220基板，一旦Gr層沉積在納米柱上，納米柱的小間隙可能會通過Gr層連接，這將對SERS增強產(chǎn)生負面影響。以下SEM結果證明了這一事實。圖2-3(a)-(c)是AgNPs-C.w.-80，AgNPs-C.w.-140和AgNPs-C.w.-200的俯視SEM圖像，插入圖是大尺寸SEM圖像。(d)AgNPs-C.w.-200基底的橫截面SEM圖像。插入圖案顯示了濺射時間和納米柱間隙的關系。(e)-(g)分別為Gr-AgNPs-C.w.-200基底的橫截面SEM圖，橫截面SEM圖像和基底單個納米柱的TEM圖像，插入圖為大尺寸的TEM圖像。(h)顯示了氧化石墨烯和化學合成的石墨烯的拉曼光譜。(i)在20×20μm2的面積上收集的Gr-AgNPs-C.w.-200基質(zhì)上Gr的2910cm-1峰的拉曼圖譜。


本文編號：3473249