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

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學位級別】：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展
        1.2.1 表面等離子體共振簡介
        1.2.2 傳導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用
        1.3.1 表面增強熒光光譜(SEF)
        1.3.2 表面增強紅外吸收光譜(SEIRA)
        1.3.3 表面增強拉曼光譜(SERS)
    1.4 貴金屬/半導體復合物作SERS基底的設計思路
        1.4.1 介電環(huán)境對貴金屬LSPR的影響
        1.4.2 貴金屬-半導體復合物對SERS的增強
        1.4.3 貴金屬-半導體復合物的多功能應用
    1.5 選題思路與主要研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 雙功能Au/CuS復合物作為催化劑和SERS基底在染料降解及原位監(jiān)控中的應用
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 納米片自組裝成的CuS多級結構的制備
        2.2.3 Au/CuS復合物的制備
        2.2.4 Au/CuS復合物類過氧化氫酶活性測試
        2.2.5 時域有限差分(Finite-Difference Time-Domain，F(xiàn)DTD)模擬
        2.2.6 SERS 監(jiān)控 R6G 分子的降解過程
        2.2.7 測試表征
    2.3. 結果與討論
        2.3.1 結構與形貌分析
        2.3.2 FDTD模擬
        2.3.3 Au/CuS復合物的SERS性能
        2.3.4 Au/CuS復合物的類過氧化氫酶活性
        2.3.5 Au/CuS復合物對有機染料的催化降解
        2.3.6 SERS原位監(jiān)控R6G分子的降解
    2.4 小結
    參考文獻
第三章 雙功能Au/FeS復合物在原位SERS監(jiān)控及染料降解中的應用
    3.1 前言
    3.2 實驗試劑及制備方法
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 FeS納米結構的制備
        3.2.3 Au/FeS復合物的制備
        3.2.4 Au/FeS復合物類過氧化氫酶活性測試
        3.2.5 SERS監(jiān)控R6G分子的降解過程
        3.2.6 測試表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 Au/FeS復合物的表征
        3.3.2 Au/FeS復合物的SERS性能
        3.3.3 Au/FeS復合物的類過氧化氫酶活性
        3.3.4 SERS原位監(jiān)控R6G分子的降解
    3.4 小結
    參考文獻
第四章 Au/PbS復合物的SERS活性及半導體帶隙對SERS性能的研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑及方法
        4.2.2 時域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)模擬
        4.2.3 測試表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 PbS納米結構的制備與表征
        4.3.2 Au/PbS復合物的表征
        4.3.3 Au/PbS復合物的SERS性能
        4.3.4 不同帶隙半導體對SERS性能的影響
    4.4 小結
    參考文獻
第五章 單一前驅(qū)體法制備Cu/V₂O₅復合物：用作SERS基底和偶聯(lián)反應催化劑
    5.1 前言
    5.2 實驗材料和方法
        5.2.1 實驗試劑
        5.2.2 釩酸銅納米帶的合成
        5.2.3 Cu/V₂O₅復合物的合成
        5.2.4 有機偶聯(lián)催化過程
        5.2.5 Cu/V₂O₅復合物的SERS測試
        5.2.6 測試表征
    5.4 結果與討論
        5.4.1 釩酸銅與Cu/V₂O₅復合物的表征
        4.4.2 Cu/V₂O₅復合物的SERS性能
        5.4.3 Cu/V₂O₅的有機偶聯(lián)催化活性
    5.5 小結
    參考文獻
第六章 Au/Fe₃O₄復合物基底對表面增強紅外光譜(SEIRA)的可控調(diào)節(jié)
    6.1 前言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗試劑
        6.2.2 Fe₃O₄納米顆粒的制備
        6.2.3 Au/Fe₃O₄復合物的制備
        6.2.4 紅外光譜的測試
        6.2.5 儀器表征
    6.3 結果與討論
    6.4 小結
    參考文獻
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文
致謝



本文編號：3956594