Ag-,核-Au-,殼-金屬納米線(xiàn)的合成及表面增強(qiáng)拉曼光譜研究.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)自發(fā)現(xiàn)以來(lái)已經(jīng)成為表面科學(xué)乃至納米科學(xué)中具備高表面靈敏度的研究工具之一，特別是近幾年來(lái)隨著納米科技的快速進(jìn)展，SERS被賦予了新的發(fā)展動(dòng)力。納米材料的可控和有序性使新型特殊SERS基底的制備成為可能，推動(dòng)了SERS機(jī)理的實(shí)驗(yàn)和理論研究：SERS技術(shù)的成熟也為納米材料的研究帶來(lái)了便捷工具，特別是SERS的極高表面靈敏度有望用于研究納米材料的特殊光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，成為納米科學(xué)領(lǐng)域的重要研究工具之一，因此納米科技與S

2、ERS是相互促進(jìn)，相互補(bǔ)充，共同發(fā)展。 本論文基于以上SERS和納米材料的相互關(guān)系，從氧化鋁模板制備出發(fā)，結(jié)合交流電沉積技術(shù)制備了單金屬納米線(xiàn)，并將之用于SERS基底。通過(guò)化學(xué)還原方法在單金屬納米線(xiàn)表面包裹不同厚度的金殼層，得到具有核殼結(jié)構(gòu)的核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米線(xiàn)，結(jié)合合適的探針?lè)肿?，嘗試將SERS用于表征復(fù)合金屬納米線(xiàn)的表面結(jié)構(gòu)，本論文的主要研究結(jié)果可總結(jié)如下： 1．采用兩步氧化法在不同的介質(zhì)中制備了多孔氧化鋁模板。模板

3、側(cè)面是相互平行無(wú)交叉的孔道結(jié)構(gòu)，其孔徑大小隨氧化介質(zhì)及擴(kuò)孔時(shí)間的長(zhǎng)短改變。 2．結(jié)合交流電沉積技術(shù)往多孔氧化鋁模板中沉積了Au、Ag、Co、Ni等金屬，通過(guò)模板溶解獲得了金屬納米線(xiàn)，并探索了最佳的交流沉積條件。 3．采用化學(xué)還原法，通過(guò)控制氯金酸的加入量在已制備好的銀納米線(xiàn)表面包裹不同厚度的Au殼層而獲得Ag<,核>Au<,殼>復(fù)合納米線(xiàn)。納米線(xiàn)表面由不完全包裹到完全包裹的過(guò)程中出現(xiàn)孔洞結(jié)構(gòu)，該復(fù)合納米線(xiàn)可作為SERS研

4、究的新型基底。 4．利用循環(huán)伏安法對(duì)具有孔洞結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米線(xiàn)進(jìn)行多次循環(huán)掃描，發(fā)現(xiàn)線(xiàn)體表面組分在多次掃描過(guò)程中發(fā)生了重組最后可將孔洞結(jié)構(gòu)消失，且表面針孔效應(yīng)可通過(guò)SERS技術(shù)表征。 綜上所述，不同殼層厚度的復(fù)合金屬納米線(xiàn)展現(xiàn)了不同的SERS效應(yīng)，可作為實(shí)際研究的基底材料，借助探針?lè)肿覵ERS可用于表征核殼結(jié)構(gòu)納米線(xiàn)表面的孔洞效應(yīng)。由此可見(jiàn)可控納米材料的制備為SERS提供了新型高增強(qiáng)效應(yīng)的研究基底，同時(shí)高表面靈敏度的SER