蝶翅分級結(jié)構(gòu)輔助銀納米顆粒鍍層制備及其對表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)的優(yōu)化.pdf

1、近些年來，表面增強(qiáng)拉曼散射已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注，由于其可以實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)的痕量檢測。但是由于對基底制備的方法并不完善，使之限制了其更快速的發(fā)展。近些年來，研究者們不斷提出新的制備思路，逐步完善改進(jìn)了這一缺陷，但是所達(dá)到的增強(qiáng)效果并不是非常顯著。大自然在一萬年的進(jìn)化過程中形成了一些精妙的三維微結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對特定波段頻率光的響應(yīng)，本文正是“師法自然”，受到大自然的啟迪，將銀納米顆粒附著在一些具有典型的蝴蝶鱗片結(jié)構(gòu)上，使之規(guī)則的排布

2、在這樣具有特殊光響應(yīng)的結(jié)構(gòu)上，從而來實(shí)現(xiàn)對拉曼信號峰的增強(qiáng)。本文分別用綠帶翠鳳蝶和“夜光藍(lán)”蝴蝶翅膀作為基板，通過原位自生長方法，成功的將納米銀金屬顆粒附著在這樣的三維微結(jié)構(gòu)上，合成了經(jīng)有序粗糙化的SERS基底。拉曼檢測結(jié)果顯示：在以綠帶翠鳳蝶為基板的增強(qiáng)基底上，可以檢測到濃度為10-14mol/L的羅丹明6G，而以“夜光藍(lán)”蝶翅為基板的增強(qiáng)基底上只能檢測到濃度為10-11mol/L的羅丹明6G。在對同等濃度為10-8mol/L的羅丹明

3、6G的增強(qiáng)中，從信號峰強(qiáng)度上來看，這樣的三維粗糙化的要比排布在二維平板上的銀納米顆粒有顯著增強(qiáng)。
　　在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合三維有限時(shí)域差分的計(jì)算方法（3-D FDTD），模擬研究了在這樣的微結(jié)構(gòu)上排布銀納米顆粒對周圍表面電磁場強(qiáng)度的影響，以及從對光利用的角度分析了綠帶翠鳳蝶增強(qiáng)效果強(qiáng)的原因。模擬計(jì)算結(jié)果表明這樣的三維微結(jié)構(gòu)經(jīng)有序粗糙化后可以使表面的電場強(qiáng)度有顯著增強(qiáng)，數(shù)量級可以達(dá)到103。通過降低對激發(fā)光的反射，來提高其與銀納米顆