金屬@TiO2核殼納米粒子的制備及SERS研究.pdf

1、金屬@TiO2復(fù)合納米粒子由于其特殊的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，在催化等領(lǐng)域中具備潛在的應(yīng)用前景。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)具有極高的檢測靈敏度以及可提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，在化學(xué)生物等領(lǐng)域也備受關(guān)注。若將兩者的功能復(fù)合則可提供一種既具有光催化效應(yīng)又兼?zhèn)銼ERS效應(yīng)的復(fù)合材料。一方面可利用TiO2良好的催化性能結(jié)合紫外光獲得可循環(huán)再生的SERS基底；另一方面利用SERS的高靈敏度的特點(diǎn)，現(xiàn)場實(shí)時(shí)檢測TiO2表面限域內(nèi)的反應(yīng)過程，發(fā)展一種分子水平上研究光

2、催化機(jī)理的高靈敏度檢測技術(shù)。本文在上述前提下，主要開展了下列一系列的工作：
　　 (1)完善了層層組裝技術(shù)，利用聚電解質(zhì)的靜電吸附作用，基于硅片或ITO等基底，在不同尺寸的Au，Ag等貴金屬納米粒子表面包裹上不同層數(shù)的TiO2前驅(qū)體-TALH，通過退火或水解制備得到不同粒徑大小、不同殼層厚度的Au@ZiO2及Ag@TiO2核殼納米粒子。以SEM，TEM，UV-vis譜以及Raman光譜等手段對不同包裹階段核殼納米粒子的表面形貌、

3、尺寸及TiO2的晶型進(jìn)行了表征。
　　 (2)以苯硫酚(TP)，對巰基苯甲酸(MBA)以及亞甲基藍(lán)(MB)等為探針分子考察了該基底的SERS長程增強(qiáng)作用的有效性。此外，結(jié)合紫外光催化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了該基底的可循環(huán)使用，對其重現(xiàn)性及穩(wěn)定性等進(jìn)行了研究。此類新型復(fù)合基底為將SERS技術(shù)拓展到高靈敏度的定量或半定量分析提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　 (3)以亞甲基藍(lán)、苯胺等污染物為模型分子對所合成的不同尺寸、不同殼層厚度的Au@TiO2納米粒

4、子的光催化效率和可循環(huán)使用性能進(jìn)行表征。考察了石英管內(nèi)壁組裝上Au@TiO2納米粒子后實(shí)際廢水的降解效率。結(jié)果表明：該材料對廢水具有良好的降解性能，并能循環(huán)使用。
　　 (4)發(fā)展了一種新型光催化機(jī)理研究的高靈敏度技術(shù)。通過將TiO2殼層獨(dú)特的光催化和貴金屬內(nèi)核的巨大SERS效應(yīng)的長程作用相結(jié)合，現(xiàn)場實(shí)時(shí)研究了光催化過程中表面物種的變化情況，從分子水平上提供了此類復(fù)合材料表面吸附及光催化過程機(jī)理。通過借助于SERS手段來實(shí)時(shí)檢測