納米微結構對有機染料的熒光調制.pdf

1、本文從理論和實驗上分析了納米材料（有序納米微結構和金屬納米粒子）對有機染料熒光特性的調制作用。文中分別就有序納米微結構多孔氧化鋁對有機染料羅丹明6G的熒光調制作用進行了論述，并且對有序納米微結構多孔氧化鋁和金屬納米粒子聯(lián)合調制羅丹明6G熒光特性進行了實驗和分析。文章最后就激光照射對復合材料（羅丹明6G-多孔氧化鋁）熒光性質的影響進行了實驗研究和機理分析。主要研究內容包括：
　　 1．研究了有序納米微結構多孔氧化鋁對于有機染料羅丹

2、明6G吸收和熒光特性的影響研究。測量了同濃度的羅丹明6G灌注到四種不同尺寸的多孔氧化鋁微結構中的吸收光譜和熒光光譜。實驗發(fā)現(xiàn)隨著多孔氧化鋁的表面體體積比的增大，復合樣品的吸收峰和熒光峰強度都變強，并且光譜的半高寬都變窄，也就是說吸收峰和熒光峰都更加明顯。我們確定了多孔氧化鋁的表面體積比越大，空間限制作用越強，并且這種納米微結構的空間限制作用使得羅丹明6G分子更多地以單體形式存在，這樣熒光效率提高，出現(xiàn)熒光增強現(xiàn)象。因此，通過控制氧化鋁的

3、表面積體積比（就是微結構的尺寸）可以實現(xiàn)對染料分子存在形式的控制，進而實現(xiàn)對染料熒光特性的調制。
　　 2．研究了有序納米微結構和金屬納米粒子對染料熒光特性聯(lián)合調制作用。通過摻雜不同濃度的金納米粒子的羅丹明6G溶液的熒光譜，可以知道金納米粒子可以通過表面等離子體振蕩效應使羅丹明6G熒光增強，但是當摻雜濃度升高時，則會出現(xiàn)明顯的淬滅效應。而把摻雜的羅丹明6G溶液灌注到有序納米微結構中，多孔氧化鋁微結構的強空間限制作用使得摻雜的金納

4、米粒子和羅丹明6G分子都更多地以單體形式存在，有效地抑制了金納米粒子與染料分子之間和染料分子之間的聚合作用，從而抑制了由此產(chǎn)生的熒光淬滅效應，這樣便使得金納米粒子表面等離子體振蕩效應產(chǎn)生的羅丹明6G分子熒光增強效應得到充分發(fā)揮。我們優(yōu)化了多孔氧化鋁微結構的尺寸，選擇了表面積體積比最大的多孔氧化鋁，以及摻雜了恰當?shù)臐舛鹊慕鸺{米粒子，我們最后得到的復合樣品實現(xiàn)了5.7倍的熒光增強。我們成功地用納米微結構和金屬納米粒子調制了染料分子的熒光特性

5、，并且這種聯(lián)合調制抑制了熒光淬滅，實現(xiàn)了較大的熒光增強。
　　 3．討論了激光照射對復合材料（羅丹明6G-多孔氧化鋁）的熒光特性的影響并分析機理。復合材料隨激光照射時間變化的吸收和熒光譜顯示，隨著激光照射時間的延長，吸收和熒光譜的峰位置逐漸藍移，峰強度持續(xù)下降。我們認為這是激光改變了羅丹明6G分子在多孔氧化鋁孔中的存在形式。根據(jù)數(shù)值模擬結果和理論分析在多孔氧化鋁中的羅丹明6G分子，在激光照射下，發(fā)生了由發(fā)射性J聚合物向非發(fā)射性H