基于裝配金顆粒二氧化鈦納米棒薄膜的SERS基底的研究.pdf

1、拉曼光譜是一種用于觀測(cè)分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)以及其他低頻模式的分光技術(shù)。它能夠提供分子振動(dòng)與結(jié)構(gòu)的指紋圖譜信息，可用于分子的檢測(cè)與分析。但是大多數(shù)分子的拉曼截面都很小，拉曼散射信號(hào)的強(qiáng)度不高，這嚴(yán)重制約了拉曼光譜技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。1973年，F(xiàn)leischmann及其同事首次觀察到吸附于經(jīng)電化學(xué)方法粗糙化處理過(guò)的銀表面的吡啶分子，其拉曼散射信號(hào)將會(huì)大幅度的放大。后來(lái)人們把這一現(xiàn)象稱(chēng)為表面增強(qiáng)拉曼散射（Surface-Enhanced Raman

2、 Scattering，SERS），F(xiàn)leischmann等人的這一偉大發(fā)現(xiàn)為科學(xué)家研究SERS效應(yīng)和SERS基底打開(kāi)了大門(mén)。許多文獻(xiàn)均已證明，SERS效應(yīng)可使原本微弱的拉曼信號(hào)增強(qiáng)數(shù)個(gè)量級(jí)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)低濃度的有機(jī)分子的高靈敏度檢測(cè)。隨著納米技術(shù)的進(jìn)步，許多研究人員都報(bào)道了一維半導(dǎo)體納米材料裝配貴金屬納米顆粒后可獲得很強(qiáng)的SERS效應(yīng)，可用于制作穩(wěn)定性好靈敏度高的SERS基底。
　　本課題的研究目標(biāo)是研發(fā)出一種新型 SERS基底，

3、它基于二氧化鈦納米棒薄膜并裝配有金納米顆粒。我們利用水熱法成功地在摻氟的二氧化錫（Fluorine-Doped Tin Oxide，F(xiàn)TO）玻璃表面制備出二氧化鈦納米棒薄膜。反應(yīng)溶液中所加氯化鈉的濃度對(duì)二氧化鈦納米棒的生長(zhǎng)狀態(tài)和表面形貌有著顯著的影響。我們分別利用物理濺射法和檸檬酸三鈉還原法兩種手段在二氧化鈦納米棒薄膜表面裝配上金納米顆粒。場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（Field Emission Scanning Electron Micro

4、scope，F(xiàn)ESEM）的圖像顯示使用后一種方法金顆粒的分布更加均勻，更符合預(yù)期。羅丹明6G（Rhodamine6G，R6G）作為探針?lè)肿颖灰氲疥P(guān)于該新型 SERS基底的拉曼屬性的研究之中。通過(guò)拉曼散射實(shí)驗(yàn)，證明了該基底可將拉曼散射信號(hào)的幅度放大數(shù)個(gè)量級(jí)。而且，該 SERS基底還具有良好的光催化特性，可用作光催化劑降解有機(jī)物分子。實(shí)驗(yàn)證明，把已做過(guò)拉曼檢測(cè)的基底置于紫外光下照射12小時(shí)，絕大多數(shù)的R6G分子將被光催化分解，自清潔后的基