基于雜化鈣鈦礦納米片的表面增強(qiáng)紅外光譜研究.pdf

1、紅外光譜是一種可以檢測有機(jī)分子結(jié)構(gòu)、電荷狀態(tài)、吸附取向的表征手段，然而較低的靈敏度限制了其應(yīng)用。自1980年表面增強(qiáng)紅外光譜被發(fā)現(xiàn)以來，已有金屬納米材料、石墨烯、半導(dǎo)體等材料作為表面增強(qiáng)紅外光譜的基底得到研究和應(yīng)用，其主要研究方法是通過制備方法改變材料對近紅外或中紅外區(qū)域光子的感應(yīng)能力，使得材料吸收紅外區(qū)域光子能量后傳遞給被檢測分子，增大被檢測分子的振動(dòng)幅度，從而增強(qiáng)檢測物的紅外信號。
　　有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦是一類有機(jī)與無機(jī)分子通

2、過自組裝形成的新型復(fù)合晶體材料，具有超晶格量子阱結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出優(yōu)異的光學(xué)性能。本文通過溶劑交換法，制備出能帶結(jié)構(gòu)可調(diào)的雜化鈣鈦礦納米片，并對產(chǎn)物進(jìn)行系列表征。在探究能帶結(jié)構(gòu)的同時(shí)，將其制備的薄膜應(yīng)用于四種硝基苯類化合物的表面增強(qiáng)紅外吸收現(xiàn)象研究，并探究這一方法在爆炸物定性定量檢測中的可行性。具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程，通過前驅(qū)體中不同的長短鏈有機(jī)組分配比制備不同能帶結(jié)構(gòu)的雜化鈣鈦礦納米片。對產(chǎn)物進(jìn)行了掃描電子顯微鏡、

3、傅里葉紅外光譜、紫外-可見光譜、光致發(fā)光光譜等表征，并通過光譜探究其能帶結(jié)構(gòu)，證明了雜化鈣鈦礦納米片量子阱結(jié)構(gòu)中的電子被中紅外區(qū)域的光子激發(fā)的可能性，為鈣鈦礦納米片在紅外檢測過程中吸收光子能量并傳遞給吸附在表面的檢測分子的機(jī)理提供理論基礎(chǔ)。
　　其次，對比某一濃度下，四種硝基苯類化合物吸附在雜化鈣鈦礦納米片薄膜表面與吸附在空白基底時(shí)的紅外信號強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明雜化鈣鈦礦納米片薄膜能有效增強(qiáng)吸附在其表面的檢測分子的信號，最大增強(qiáng)倍數(shù)