貴金屬納米顆粒(如Au、Ag、Cu)因其獨(dú)特的表面等離子體共振(SPR)性質(zhì)而引起人們的關(guān)注。SPR是一種金屬表面的自由電子在振動(dòng)頻率與入射光振動(dòng)頻率相同時(shí),發(fā)生的一種共振現(xiàn)象。貴金屬納米顆粒的這種獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)使其在表面增強(qiáng)光譜、光電器件、生物/化學(xué)傳感器等領(lǐng)域得到了發(fā)展。在表面增強(qiáng)光譜的研究中,表面增強(qiáng)拉曼散射光譜(SERS)和表面增強(qiáng)紅外吸收光譜(SEIRA)是兩種非常重要的檢測(cè)技術(shù),也是本論文的研究重點(diǎn)。SERS和SEIRA是兩種互補(bǔ)的探測(cè)分子結(jié)構(gòu)信息的手段,都是利用SPR的局域及近場(chǎng)增強(qiáng)特性發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。SERS作為一種常用的分析手段,具有高靈敏性、高選擇性、無(wú)損性、高重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)、痕量分析、化學(xué)傳感器等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在SERS的應(yīng)用過(guò)程中,如何提高SERS基底的增強(qiáng)性能及拓展SERS的應(yīng)用領(lǐng)域是兩個(gè)值得探討的問題。本論文主要制備了幾種貴金屬-半導(dǎo)體復(fù)合物用作SERS或SEIRA基底,并將其用于催化降解反應(yīng)或有機(jī)催化反應(yīng),具體包括以下幾個(gè)方面:(1)Cu S作為一種重要的金屬硫化物半導(dǎo)體材料,由于其獨(dú)特的光電性能而引起了人們的研究興趣。這種窄帶隙...

【文章頁(yè)數(shù)】：153 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 表面等離子體共振的研究進(jìn)展
        1.2.1 表面等離子體共振簡(jiǎn)介
        1.2.2 傳導(dǎo)型表面等離子體共振(PSPR)
        1.2.3 局域表面等離子體共振(LSPR)
    1.3 表面等離子體共振的應(yīng)用
        1.3.1 表面增強(qiáng)熒光光譜(SEF)
        1.3.2 表面增強(qiáng)紅外吸收光譜(SEIRA)
        1.3.3 表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)
    1.4 貴金屬/半導(dǎo)體復(fù)合物作SERS基底的設(shè)計(jì)思路
        1.4.1 介電環(huán)境對(duì)貴金屬LSPR的影響
        1.4.2 貴金屬-半導(dǎo)體復(fù)合物對(duì)SERS的增強(qiáng)
        1.4.3 貴金屬-半導(dǎo)體復(fù)合物的多功能應(yīng)用
    1.5 選題思路與主要研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 雙功能Au/CuS復(fù)合物作為催化劑和SERS基底在染料降解及原位監(jiān)控中的應(yīng)用
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 納米片自組裝成的CuS多級(jí)結(jié)構(gòu)的制備
        2.2.3 Au/CuS復(fù)合物的制備
        2.2.4 Au/CuS復(fù)合物類過(guò)氧化氫酶活性測(cè)試
        2.2.5 時(shí)域有限差分(Finite-Difference Time-Domain，F(xiàn)DTD)模擬
        2.2.6 SERS 監(jiān)控 R6G 分子的降解過(guò)程
        2.2.7 測(cè)試表征
    2.3. 結(jié)果與討論
        2.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        2.3.2 FDTD模擬
        2.3.3 Au/CuS復(fù)合物的SERS性能
        2.3.4 Au/CuS復(fù)合物的類過(guò)氧化氫酶活性
        2.3.5 Au/CuS復(fù)合物對(duì)有機(jī)染料的催化降解
        2.3.6 SERS原位監(jiān)控R6G分子的降解
    2.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 雙功能Au/FeS復(fù)合物在原位SERS監(jiān)控及染料降解中的應(yīng)用
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)試劑及制備方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 FeS納米結(jié)構(gòu)的制備
        3.2.3 Au/FeS復(fù)合物的制備
        3.2.4 Au/FeS復(fù)合物類過(guò)氧化氫酶活性測(cè)試
        3.2.5 SERS監(jiān)控R6G分子的降解過(guò)程
        3.2.6 測(cè)試表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Au/FeS復(fù)合物的表征
        3.3.2 Au/FeS復(fù)合物的SERS性能
        3.3.3 Au/FeS復(fù)合物的類過(guò)氧化氫酶活性
        3.3.4 SERS原位監(jiān)控R6G分子的降解
    3.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 Au/PbS復(fù)合物的SERS活性及半導(dǎo)體帶隙對(duì)SERS性能的研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及方法
        4.2.2 時(shí)域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)模擬
        4.2.3 測(cè)試表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 PbS納米結(jié)構(gòu)的制備與表征
        4.3.2 Au/PbS復(fù)合物的表征
        4.3.3 Au/PbS復(fù)合物的SERS性能
        4.3.4 不同帶隙半導(dǎo)體對(duì)SERS性能的影響
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 單一前驅(qū)體法制備Cu/V₂O₅復(fù)合物：用作SERS基底和偶聯(lián)反應(yīng)催化劑
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.2 釩酸銅納米帶的合成
        5.2.3 Cu/V₂O₅復(fù)合物的合成
        5.2.4 有機(jī)偶聯(lián)催化過(guò)程
        5.2.5 Cu/V₂O₅復(fù)合物的SERS測(cè)試
        5.2.6 測(cè)試表征
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 釩酸銅與Cu/V₂O₅復(fù)合物的表征
        4.4.2 Cu/V₂O₅復(fù)合物的SERS性能
        5.4.3 Cu/V₂O₅的有機(jī)偶聯(lián)催化活性
    5.5 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 Au/Fe₃O₄復(fù)合物基底對(duì)表面增強(qiáng)紅外光譜(SEIRA)的可控調(diào)節(jié)
    6.1 前言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        6.2.2 Fe₃O₄納米顆粒的制備
        6.2.3 Au/Fe₃O₄復(fù)合物的制備
        6.2.4 紅外光譜的測(cè)試
        6.2.5 儀器表征
    6.3 結(jié)果與討論
    6.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文
致謝



本文編號(hào)：3956594