聚合物基底誘導(dǎo)貴金屬自組裝微納米超結(jié)構(gòu)形貌調(diào)控及機(jī)理研究.pdf

1、作為目前科學(xué)領(lǐng)域最熱門的方向之一，貴金屬微納米結(jié)構(gòu)研究所取得的成果顯示其在合成化學(xué)、材料科學(xué)、物理、生物、醫(yī)學(xué)等眾多科技領(lǐng)域有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的應(yīng)用前景。將小分子或者粒子組裝成特定的結(jié)構(gòu)是形成新材料的一個(gè)重要過程。由于納米粒子間激子、磁偶極矩、表面等離子體共振等相互作用，賦予組裝成的超結(jié)構(gòu)新的電磁學(xué)、光學(xué)、催化等性能。目前已經(jīng)有多種方法可以實(shí)現(xiàn)貴金屬納米粒子到微納米超結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，其中利用有機(jī)物輔助實(shí)現(xiàn)金屬納米粒子的組裝，形成特定結(jié)

2、構(gòu)的有機(jī)無機(jī)超結(jié)構(gòu)復(fù)合材料一直是新材料研究領(lǐng)域中最具活力，也是實(shí)現(xiàn)納米材料應(yīng)用的一個(gè)重要途徑。因此有機(jī)材料與無機(jī)材料的結(jié)合對(duì)未來科技，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著重要的影響。有機(jī)材料中，高分子聚合物擁有小分子物質(zhì)所不具有的獨(dú)特性質(zhì)，成了制備金屬微納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)或者基底的優(yōu)先選擇。本文分別選擇聚合物刷，聚合物薄膜和聚合物膠體粒子作為基底制備貴金屬/聚合物微納米結(jié)構(gòu)，并對(duì)結(jié)構(gòu)、組成與應(yīng)用進(jìn)行表征探索。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　以聚合物刷為基底制備銀

3、微納米結(jié)構(gòu)及SERS方面的應(yīng)用。首先利用紫外光引發(fā)聚合在硅片表面制備一層聚苯乙烯刷，通過磺化在苯環(huán)上引入-SO3H基團(tuán)。以磺化聚苯乙烯刷為基底吸附銀前軀體，然后一步還原制備銀微納米超結(jié)構(gòu)，并且通過改變前軀體吸附時(shí)間調(diào)控微納米結(jié)構(gòu)的形狀。以制備的聚合物刷基底/銀微納米超結(jié)構(gòu)作為SERS基底，研究了在SERS方面的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)效果很好，當(dāng)探針分子濃度低于10-12 mol/l時(shí)，依然可以觀測(cè)到明顯的探針分子特征峰。
　　聚合

4、物膜為基底制備貴金屬微納米結(jié)構(gòu)并用金屬置換法制備雙金屬微納米結(jié)構(gòu)。通過烷基化反應(yīng)，在硅片表面接枝不同厚度的APTES膜和采用層層自組裝法成功的制備出了PAA和PEI聚合物膜。由于聚物膜不同的物理化學(xué)性質(zhì)，在聚合物膜表面制備出不同形狀的銀微納米超結(jié)構(gòu)。并通過金屬腐蝕置換法探索了這種三維多孔網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)在制備雙金屬微納米超結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用。
　　以聚合物膠體粒子為模板制備聚合物膠體粒子/銀納米結(jié)構(gòu)。通過簡(jiǎn)單的無皂乳液聚合制備出聚苯乙烯-