納米微結(jié)構(gòu)對(duì)有機(jī)染料的熒光調(diào)制.pdf

1、本文從理論和實(shí)驗(yàn)上分析了納米材料（有序納米微結(jié)構(gòu)和金屬納米粒子）對(duì)有機(jī)染料熒光特性的調(diào)制作用。文中分別就有序納米微結(jié)構(gòu)多孔氧化鋁對(duì)有機(jī)染料羅丹明6G的熒光調(diào)制作用進(jìn)行了論述，并且對(duì)有序納米微結(jié)構(gòu)多孔氧化鋁和金屬納米粒子聯(lián)合調(diào)制羅丹明6G熒光特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和分析。文章最后就激光照射對(duì)復(fù)合材料（羅丹明6G-多孔氧化鋁）熒光性質(zhì)的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和機(jī)理分析。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 1．研究了有序納米微結(jié)構(gòu)多孔氧化鋁對(duì)于有機(jī)染料羅丹

2、明6G吸收和熒光特性的影響研究。測(cè)量了同濃度的羅丹明6G灌注到四種不同尺寸的多孔氧化鋁微結(jié)構(gòu)中的吸收光譜和熒光光譜。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著多孔氧化鋁的表面體體積比的增大，復(fù)合樣品的吸收峰和熒光峰強(qiáng)度都變強(qiáng)，并且光譜的半高寬都變窄，也就是說(shuō)吸收峰和熒光峰都更加明顯。我們確定了多孔氧化鋁的表面體積比越大，空間限制作用越強(qiáng)，并且這種納米微結(jié)構(gòu)的空間限制作用使得羅丹明6G分子更多地以單體形式存在，這樣熒光效率提高，出現(xiàn)熒光增強(qiáng)現(xiàn)象。因此，通過(guò)控制氧化鋁的

3、表面積體積比（就是微結(jié)構(gòu)的尺寸）可以實(shí)現(xiàn)對(duì)染料分子存在形式的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)染料熒光特性的調(diào)制。
　　 2．研究了有序納米微結(jié)構(gòu)和金屬納米粒子對(duì)染料熒光特性聯(lián)合調(diào)制作用。通過(guò)摻雜不同濃度的金納米粒子的羅丹明6G溶液的熒光譜，可以知道金納米粒子可以通過(guò)表面等離子體振蕩效應(yīng)使羅丹明6G熒光增強(qiáng)，但是當(dāng)摻雜濃度升高時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)明顯的淬滅效應(yīng)。而把摻雜的羅丹明6G溶液灌注到有序納米微結(jié)構(gòu)中，多孔氧化鋁微結(jié)構(gòu)的強(qiáng)空間限制作用使得摻雜的金納

4、米粒子和羅丹明6G分子都更多地以單體形式存在，有效地抑制了金納米粒子與染料分子之間和染料分子之間的聚合作用，從而抑制了由此產(chǎn)生的熒光淬滅效應(yīng)，這樣便使得金納米粒子表面等離子體振蕩效應(yīng)產(chǎn)生的羅丹明6G分子熒光增強(qiáng)效應(yīng)得到充分發(fā)揮。我們優(yōu)化了多孔氧化鋁微結(jié)構(gòu)的尺寸，選擇了表面積體積比最大的多孔氧化鋁，以及摻雜了恰當(dāng)?shù)臐舛鹊慕鸺{米粒子，我們最后得到的復(fù)合樣品實(shí)現(xiàn)了5.7倍的熒光增強(qiáng)。我們成功地用納米微結(jié)構(gòu)和金屬納米粒子調(diào)制了染料分子的熒光特性

5、，并且這種聯(lián)合調(diào)制抑制了熒光淬滅，實(shí)現(xiàn)了較大的熒光增強(qiáng)。
　　 3．討論了激光照射對(duì)復(fù)合材料（羅丹明6G-多孔氧化鋁）的熒光特性的影響并分析機(jī)理。復(fù)合材料隨激光照射時(shí)間變化的吸收和熒光譜顯示，隨著激光照射時(shí)間的延長(zhǎng)，吸收和熒光譜的峰位置逐漸藍(lán)移，峰強(qiáng)度持續(xù)下降。我們認(rèn)為這是激光改變了羅丹明6G分子在多孔氧化鋁孔中的存在形式。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果和理論分析在多孔氧化鋁中的羅丹明6G分子，在激光照射下，發(fā)生了由發(fā)射性J聚合物向非發(fā)射性H