貴金屬納米結(jié)構(gòu)的可控合成及其表面增強(qiáng)拉曼散射特性(SERS)研究.pdf

1、貴金屬納米材料由于其獨(dú)特的局域表面等離子體共振（LSPR）和表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）特性，在生物醫(yī)學(xué)和化學(xué)傳感領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用而吸引了極大的關(guān)注和科學(xué)家們的青睞并對(duì)貴金屬材料進(jìn)行了廣泛的研究。根據(jù)電磁場(chǎng)增強(qiáng)理論，SERS的強(qiáng)度依賴于貴金屬材料的LSPR特性，因此，研究貴金屬納米結(jié)構(gòu)的LSPR與SERS之間的關(guān)系，對(duì)于貴金屬納米材料在免疫檢測(cè)、生物傳感、癌癥治療等領(lǐng)域上的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。
　　我們通過展開對(duì)雙金屬核殼納米

2、立方晶體，各向異性的金納米多面體晶體結(jié)構(gòu)及其自組裝基底的制備、表征、光學(xué)特性理論和實(shí)驗(yàn)分析，以及在SERS方面的應(yīng)用研究，發(fā)現(xiàn)通過設(shè)計(jì)和構(gòu)造貴金屬納米結(jié)構(gòu)所需的組分、大小和形狀等，可以使納米晶體的LSPR特性得到精確且完美的調(diào)控，有利于優(yōu)化貴金屬納米材料的SERS效率，使其應(yīng)用到更廣闊的研究領(lǐng)域。
　　本論文主要由五個(gè)章節(jié)組成：第一章介紹貴金屬納米晶體的定義、制備與合成方法及發(fā)展歷程；對(duì)貴金屬納米結(jié)構(gòu)的LSPR特性和SERS增強(qiáng)的

3、機(jī)制、研究進(jìn)展和主要的研究方法進(jìn)行了概述；并且給出了本論文的選題意義以及研究?jī)?nèi)容。第二章則重點(diǎn)闡述了外延生長(zhǎng)法制備金核銀殼納米立方體，同時(shí)詳細(xì)分析了其幾何形貌、結(jié)晶學(xué)特性和光學(xué)性質(zhì)；然后討論了不同的表面活性劑種類對(duì)雙金屬結(jié)構(gòu)的外延生長(zhǎng)過程的影響和機(jī)理；之后結(jié)合等離子體雜化理論利用有限元法對(duì)其 LSPR特性和周圍的電場(chǎng)分布進(jìn)行了研究分析；最后對(duì)這種雙金屬核-殼納米立方晶體的SERS特性進(jìn)行了評(píng)估并研究了其增強(qiáng)機(jī)理。第三章則重點(diǎn)介紹了利用水

4、熱法合成一系列的多面體金納米晶體；同時(shí)討論了表面活性劑CTAB濃度的改變對(duì)這些多面體晶體的幾何形貌影響的內(nèi)在原因；然后對(duì)多面體晶體的LSPR特性進(jìn)行了理論模擬評(píng)估，發(fā)現(xiàn)多面體金納米晶體具有幾何依賴的等離子特性，特別地在這些晶體結(jié)構(gòu)的棱邊和頂角周圍會(huì)產(chǎn)生了巨大電場(chǎng)增強(qiáng)使其擁有優(yōu)越的SERS性能。第四章則是深入研究和分析了多面體金納米晶體的自組裝行為，通過水溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)，準(zhǔn)球形，八面體和類三角體這三種類型的晶體會(huì)在基底上有序堆積成三維或二維