銀納米結(jié)構(gòu)可控生長(zhǎng)及SERS傳感研究.pdf

1、銀納米材料具有非常優(yōu)異的物理與化學(xué)性能，可廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、催化劑行業(yè)、醫(yī)藥、生物傳感器等領(lǐng)域。銀納米材料的性質(zhì)主要取決于其形貌與尺寸，銀納米結(jié)構(gòu)的可控生長(zhǎng)是目前研究熱點(diǎn)之一。其中，樹(shù)枝狀銀納米結(jié)構(gòu)相比于光滑的納米線(xiàn)，具有多級(jí)分枝結(jié)構(gòu)，這種分枝納米結(jié)構(gòu)使得SERS效應(yīng)顯著;其次，樹(shù)枝狀納米結(jié)構(gòu)的樹(shù)枝彼此之間縱橫交錯(cuò)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑出許多間隙帶，這種間隙帶可以看作是局部的“熱點(diǎn)”(hot sopts)，能維持強(qiáng)烈的局部電磁場(chǎng)，對(duì)SER

2、S效應(yīng)有重要的貢獻(xiàn)。因此，樹(shù)枝狀銀納米結(jié)構(gòu)是一種良好的SERS基底。
　　本文研究了形貌可控的樹(shù)枝狀銀納米結(jié)構(gòu)的制備方法。然后用電泳法將樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)組裝在ITO導(dǎo)電玻璃上，形成薄膜，將得到的薄膜作為基底用于SERS研究，分別檢測(cè)了幾種不同的探測(cè)物分子，均有很強(qiáng)的拉曼信號(hào)。最后，進(jìn)一步研究了樹(shù)枝狀納米結(jié)構(gòu)與銀納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備與該復(fù)合結(jié)構(gòu)的SERS性能。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)研究了樹(shù)枝狀銀納米結(jié)構(gòu)的可控生長(zhǎng)規(guī)

3、律。通過(guò)光照法在室溫下(20℃)，反應(yīng)120 min可以制得具有多級(jí)分枝結(jié)構(gòu)的樹(shù)枝狀銀納米結(jié)構(gòu)。分析了不同藥品的作用，發(fā)現(xiàn)不同濃度的L-精氨酸使得樹(shù)枝直徑從20 nm到200 nm可控，高濃度的PVP有助于樹(shù)枝增長(zhǎng)，不同濃度的檸檬酸鈉使得樹(shù)枝網(wǎng)狀面積可控，同時(shí)硼氫化鈉的量是樹(shù)枝形成與否的關(guān)鍵。我們認(rèn)為樹(shù)枝狀銀納米結(jié)構(gòu)是由納米顆粒堆積團(tuán)聚生成的。
　　(2)研究了基于電泳沉積法的SERS基底制備方法，該法操作簡(jiǎn)單且不會(huì)改變樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)

4、的形貌。探討了電泳電壓、電泳時(shí)間、溶劑及懸浮液濃度對(duì)樹(shù)枝狀納米結(jié)構(gòu)薄膜形貌的影響。通過(guò)優(yōu)化電泳工藝，制備出表面均勻、致密的樹(shù)枝狀銀納米結(jié)構(gòu)薄膜。
　　(3)研究了基于樹(shù)枝狀銀納米結(jié)構(gòu)的SERS增強(qiáng)效應(yīng)。以羅丹明6G為探針?lè)肿樱M(jìn)行SERS基底的應(yīng)用檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)信號(hào)穩(wěn)定、均勻性良好，拉曼信號(hào)的強(qiáng)度和探針?lè)肿訚舛瘸删€(xiàn)性關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)時(shí)的定性及定量檢測(cè)。檢測(cè)限為10-10 M，增強(qiáng)因子為2.4×108。同時(shí)，也分別對(duì)亞甲基藍(lán)和結(jié)晶紫