氧化石墨烯-金銀納米復(fù)合材料的制備及表面增強(qiáng)拉曼散射性能研究.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種超靈敏的分子檢測(cè)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于化學(xué)傳感、污染物檢測(cè)、生物成像、癌癥檢測(cè)等領(lǐng)域。現(xiàn)如今，制備SERS效應(yīng)高、均一性好、穩(wěn)定性高的SERS基底，并對(duì)SERS機(jī)理進(jìn)行深入研究一直是人們面對(duì)的一大重要挑戰(zhàn)。針對(duì)SERS領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，將具有化學(xué)增強(qiáng)，分子富集、鈍化保護(hù)、熒光猝滅作用的氧化石墨烯與在可見(jiàn)光范圍內(nèi)表面等離子體共振效應(yīng)最強(qiáng)的金、銀粒子結(jié)合，制備SERS性能優(yōu)異的氧化石墨烯/金銀納米復(fù)合材料基底

2、，具有重要意義。本論文主要研究了幾種不同氧化石墨烯/金銀納米復(fù)合材料的制備方法，并對(duì)其SERS性能進(jìn)行研究。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)通過(guò)溶液還原法，將小分子有機(jī)酸（草酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸）引入輔助制備了多層級(jí)結(jié)構(gòu)銀粒子。研究發(fā)現(xiàn)，不同結(jié)構(gòu)的小分子有機(jī)酸、小分子有機(jī)酸用量、合成溫度都會(huì)對(duì)最終合成的銀粒子形貌產(chǎn)生影響。小分子有機(jī)酸含有羧基，會(huì)與銀離子發(fā)生配位或螯合作用，影響銀離子釋放還原速率與粒子自助裝過(guò)程，從而影響合成粒子

3、的形貌。檸檬酸與銀粒子結(jié)合作用最強(qiáng)，生成的粒子表面由薄片絨球結(jié)構(gòu)組成，具有最豐富的“熱點(diǎn)”與最優(yōu)異的SERS效應(yīng)。其增強(qiáng)因子EF=4.12×106，檢測(cè)線(xiàn)可達(dá)到10-14M。
　　(2)通過(guò)種子生長(zhǎng)法，以銀納米粒子作為種子，氯金酸作為金源，抗壞血酸作為還原劑，銀離子欠電位沉積促金枝生長(zhǎng)，制備得到了金納米星粒子。研究發(fā)現(xiàn)，改變氯金酸、硝酸銀用量，加入鹵素離子會(huì)影響反應(yīng)過(guò)程，從而對(duì)生成的金納米星粒子形貌產(chǎn)生影響。利用合成的金納米星粒子

4、，通過(guò)抽濾與旋涂的方式在濾紙上制備得到AuNst/GO/AuNst三明治結(jié)構(gòu)基底。這種基底結(jié)合了氧化石墨烯的化學(xué)增強(qiáng)、分子富集和鈍化保護(hù)作用以及金納米星粒子間水平與垂直方向多重等離子體共振耦合效應(yīng)，使基底具有非常優(yōu)異的SRES性能。其增強(qiáng)因子EF=6.64×108，檢測(cè)線(xiàn)可達(dá)到10-13 M，隨機(jī)檢測(cè)20個(gè)點(diǎn)的拉曼峰強(qiáng)平均偏差在6％以?xún)?nèi)，具有良好的均一性。
　　(3)通過(guò)修飾復(fù)合的方法，分別以半胱胺和2-巰基吡啶作為鏈接修飾劑制備

5、得到了Ag@GO@Au核殼三明治結(jié)構(gòu)基底。這種基底結(jié)合了氧化石墨烯的化學(xué)增強(qiáng)、分子富集和鈍化保護(hù)作用以及花狀銀粒子與金粒子間多重等離子體共振耦合效應(yīng)，使基底具有非常優(yōu)異的SRES性能。增強(qiáng)因子EF=2.93×107，檢測(cè)線(xiàn)可達(dá)到10-13M，隨機(jī)檢測(cè)20個(gè)點(diǎn)的拉曼峰強(qiáng)平均偏差在7％以?xún)?nèi)，具有良好的均一性?；追胖?0天后檢測(cè)R6G拉曼信號(hào)為原來(lái)的88％，具有良好的穩(wěn)定性。
　　(4)通過(guò)修飾與旋涂的方法制備得到了Ag/GO/AuN