金納米顆粒制備及其在光纖表面的修飾.pdf

1、以應(yīng)用需求為目的對(duì)納米材料的組成、結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行設(shè)計(jì)合成是當(dāng)前納米材料化學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。具備等離子共振可調(diào)變性質(zhì)的金屬納米顆粒由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)以及在生物醫(yī)學(xué)、催化、電子、信息以及納米器件等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，近年來(lái)受到了人們的廣泛關(guān)注。
　　本論文以不同形貌金納米顆粒的可控制備為出發(fā)點(diǎn)，研究了金納米顆粒的制備過(guò)程中的反應(yīng)機(jī)理，從理論上分析了特殊光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的根源、所具有的特殊光學(xué)性質(zhì)，在此基礎(chǔ)之上，探討了在光纖傳感技術(shù)上的應(yīng)

2、用并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
　　理論上，分析了金納米顆粒的局域表面等離子體共振（LSPR）效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理、表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）效應(yīng)產(chǎn)生的原因和具有SERS效應(yīng)的主導(dǎo)因素；分析了錐形光纖表面倏逝場(chǎng)的分布特點(diǎn)、LSPR光纖傳感的結(jié)構(gòu)以及測(cè)試原理。
　　在實(shí)驗(yàn)部分，分別采用還原法和晶種生長(zhǎng)法制備了球形金納米顆粒和其它形貌的金納米顆粒。對(duì)還原法制備球形金納米顆粒，分別采用了檸檬酸三鈉和NaBH4作為還原劑，對(duì)所得到的產(chǎn)物進(jìn)行了TEM

3、表征，分析對(duì)比兩種方法制備的金納米粒子存在的差異。對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)機(jī)理也進(jìn)行了深入的探討，分析了實(shí)驗(yàn)條件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。采用晶種生長(zhǎng)法成功地制備出了星形、梭形和棒狀的金納米顆粒，對(duì)反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)過(guò)程各試劑的作用進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，得出結(jié)論：通過(guò)改變生長(zhǎng)溶液中的成分和生長(zhǎng)溶液與晶種溶液的比例可以方便有效地控制產(chǎn)物的形貌，得到梭形、棒狀和星狀的金納米顆粒。
　　采用TEM、UV-Vis光譜和拉曼光譜儀對(duì)制備的顆粒進(jìn)行了表征測(cè)試。

4、對(duì)制備出的金納米顆粒進(jìn)行了SERS效應(yīng)對(duì)比測(cè)試，對(duì)存在的差異進(jìn)行了理論上的分析探討。采用UV-Vis吸收光譜測(cè)試對(duì)不同粒徑的球形金納米顆粒進(jìn)行了吸收譜的對(duì)比測(cè)試；對(duì)晶種生長(zhǎng)法制備的不同形貌的粒子，結(jié)合TEM表征結(jié)果分析加入不同體積生長(zhǎng)溶液對(duì)所得的產(chǎn)物形貌的影響，不同形貌的金納米顆粒在光學(xué)性質(zhì)上存在的巨大差異。
　　對(duì)具有很強(qiáng)LSPR效應(yīng)的星形金納米顆粒的應(yīng)用，我們做了初步的探索研究，嘗試著將其使用到光纖傳感上，制備基于LSPR的光