金納米顆粒制備及其在光纖表面的修飾.pdf

1、以應(yīng)用需求為目的對納米材料的組成、結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行設(shè)計合成是當(dāng)前納米材料化學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一。具備等離子共振可調(diào)變性質(zhì)的金屬納米顆粒由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)以及在生物醫(yī)學(xué)、催化、電子、信息以及納米器件等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，近年來受到了人們的廣泛關(guān)注。
　　本論文以不同形貌金納米顆粒的可控制備為出發(fā)點(diǎn)，研究了金納米顆粒的制備過程中的反應(yīng)機(jī)理，從理論上分析了特殊光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的根源、所具有的特殊光學(xué)性質(zhì)，在此基礎(chǔ)之上，探討了在光纖傳感技術(shù)上的應(yīng)

2、用并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
　　理論上，分析了金納米顆粒的局域表面等離子體共振（LSPR）效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理、表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）效應(yīng)產(chǎn)生的原因和具有SERS效應(yīng)的主導(dǎo)因素；分析了錐形光纖表面倏逝場的分布特點(diǎn)、LSPR光纖傳感的結(jié)構(gòu)以及測試原理。
　　在實(shí)驗(yàn)部分，分別采用還原法和晶種生長法制備了球形金納米顆粒和其它形貌的金納米顆粒。對還原法制備球形金納米顆粒，分別采用了檸檬酸三鈉和NaBH4作為還原劑，對所得到的產(chǎn)物進(jìn)行了TEM

3、表征，分析對比兩種方法制備的金納米粒子存在的差異。對反應(yīng)過程中的反應(yīng)機(jī)理也進(jìn)行了深入的探討，分析了實(shí)驗(yàn)條件對試驗(yàn)結(jié)果的影響。采用晶種生長法成功地制備出了星形、梭形和棒狀的金納米顆粒，對反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)過程各試劑的作用進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，得出結(jié)論：通過改變生長溶液中的成分和生長溶液與晶種溶液的比例可以方便有效地控制產(chǎn)物的形貌，得到梭形、棒狀和星狀的金納米顆粒。
　　采用TEM、UV-Vis光譜和拉曼光譜儀對制備的顆粒進(jìn)行了表征測試。

4、對制備出的金納米顆粒進(jìn)行了SERS效應(yīng)對比測試，對存在的差異進(jìn)行了理論上的分析探討。采用UV-Vis吸收光譜測試對不同粒徑的球形金納米顆粒進(jìn)行了吸收譜的對比測試；對晶種生長法制備的不同形貌的粒子，結(jié)合TEM表征結(jié)果分析加入不同體積生長溶液對所得的產(chǎn)物形貌的影響，不同形貌的金納米顆粒在光學(xué)性質(zhì)上存在的巨大差異。
　　對具有很強(qiáng)LSPR效應(yīng)的星形金納米顆粒的應(yīng)用，我們做了初步的探索研究，嘗試著將其使用到光纖傳感上，制備基于LSPR的光