金納米顆粒制備及其在光纖表面的修飾.pdf

1、以應用需求為目的對納米材料的組成、結構和形貌進行設計合成是當前納米材料化學研究的熱點問題之一。具備等離子共振可調變性質的金屬納米顆粒由于其獨特的光學性質以及在生物醫(yī)學、催化、電子、信息以及納米器件等領域的廣泛應用，近年來受到了人們的廣泛關注。
　　本論文以不同形貌金納米顆粒的可控制備為出發(fā)點，研究了金納米顆粒的制備過程中的反應機理，從理論上分析了特殊光學性質產(chǎn)生的根源、所具有的特殊光學性質，在此基礎之上，探討了在光纖傳感技術上的應

2、用并進行了相關實驗。
　　理論上，分析了金納米顆粒的局域表面等離子體共振（LSPR）效應產(chǎn)生機理、表面增強拉曼散射（SERS）效應產(chǎn)生的原因和具有SERS效應的主導因素；分析了錐形光纖表面倏逝場的分布特點、LSPR光纖傳感的結構以及測試原理。
　　在實驗部分，分別采用還原法和晶種生長法制備了球形金納米顆粒和其它形貌的金納米顆粒。對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，對所得到的產(chǎn)物進行了TEM

3、表征，分析對比兩種方法制備的金納米粒子存在的差異。對反應過程中的反應機理也進行了深入的探討，分析了實驗條件對試驗結果的影響。采用晶種生長法成功地制備出了星形、梭形和棒狀的金納米顆粒，對反應機理和反應過程各試劑的作用進行了深入系統(tǒng)的研究，得出結論：通過改變生長溶液中的成分和生長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制備的顆粒進行了表征測試。

4、對制備出的金納米顆粒進行了SERS效應對比測試，對存在的差異進行了理論上的分析探討。采用UV-Vis吸收光譜測試對不同粒徑的球形金納米顆粒進行了吸收譜的對比測試；對晶種生長法制備的不同形貌的粒子，結合TEM表征結果分析加入不同體積生長溶液對所得的產(chǎn)物形貌的影響，不同形貌的金納米顆粒在光學性質上存在的巨大差異。
　　對具有很強LSPR效應的星形金納米顆粒的應用，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