一、表面等离子体激元共振溶胶凝胶薄膜传感器（论文文献综述）
贺海燕[1]（2021）在《氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨复合薄膜的制备及电致变色性能研究》文中研究说明电致变色是指材料在电流或电场的作用下,发生光吸收或光散射,从而引起颜色或透过率发生可逆变化的现象。单一的电致变色材料在性能上往往存在不足,因此复合电致变色材料逐渐成为研究热点。本文以制备具有可见-近红外分区调控能力的“氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨”电致变色复合薄膜为目标,依次研究了高载流子浓度氟铌共掺二氧化钛薄膜制备、氟铌共掺二氧化钛阵列加工、氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨复合薄膜制备及其微观组织结构和性能表征,具体工作如下:1.采用溶胶-凝胶法在钠钙玻璃基底上制备了氟铌共掺二氧化钛薄膜,研究了氟掺杂含量对氟铌共掺二氧化钛薄膜的显微结构、化学成分和光电性能的影响。在钛:氟原子比为1:0.5时,制备出了性能较优的氟铌共掺二氧化钛薄膜,载流子浓度为1.15×1021 cm-3,平均可见光透过率为81%,电阻率为0.02 Ω·cm。2.为获得高性能的近红外调制电致变色薄膜,采用激光干涉结合感光溶胶-凝胶法制备了氟铌共掺二氧化钛阵列,研究了阵列结构参数对其电致变色性能的影响。当格点高度为120 nm,格点直径为350 nm时,制备的薄膜电致变色性能最优,可见光区着褪色对比度（△T）为32%,光密度变化（△OD）约为0.2;近红外区△T为80%,△OD约为1.1。3.为进一步提高氟铌共掺二氧化钛阵列在可见光区的调制能力,在氟铌共掺二氧化钛阵列上涂敷非晶氧化钨薄膜,利用非晶氧化钨较优的光学调制能力提升复合薄膜电致变色性能。结果发现,该复合薄膜具有优秀的可见-近红外分区调控能力,其可见光区ΔT为60%,△OD约为0.9;近红外波段△T为82%,△OD约为1.43。与最优的氟铌共掺二氧化钛阵列薄膜相比,近红外△T提高了 2%,△OD提升了 30%;可见光区ΔT提高了28%,△OD 提升了 350%。
褚丽阳[2]（2021）在《基于贵金属复合纳米粒子消光式LSPR传感特性的研究》文中研究表明
李旺豪[3]（2021）在《Au/TiO2热电子注入效率的AuNPs尺寸效应研究》文中指出热电子注入指的是贵金属微纳结构中的电子吸收外界能量越迁到高阶能级成为高能热电子,越过金半接触产生的肖特基势垒到达半导体导带的过程。热电子注入效应不仅能够拓宽传统半导体光催化剂的光响应范围,还能抑制半导体内电子-空穴对的复合,因此热电子注入效应广泛应用于光电催化以及光电探测器件等研究领域。研究如何升热电子注入效率对于这些领域的发展具有十分重要的意义,其中贵金属纳米颗粒的尺寸便是一个重要的影响因素。本文以Au-TiO2光催化剂为例,从仿真计算和开尔文探针力显微镜（Kelvin Probe Force Microscope,KPFM）表面电势表征两方面研究AuNPs尺寸对热电子注入效率和表面电势的影响。除此之外,本文还研究了AuNPs尺寸效应对等离子体光催化剂TiO2-ZnO-Au光催化性能的影响。具体工作如下:首先,以经典的Fowler理论和Spicer三步模型为基础,综合考虑热电子寿命理论,建立一套较为完整的量化热电子注入过程的计算模型,并仿真计算了AuNPs尺寸对Au-TiO2的热电子注入效率的影响,结果表明热电子注入效率随着AuNPs尺寸的增加而减少。使用有限元软件得到不同粒径的金纳米颗粒在可见光照下的表面电场分布,结合并改进基于肖特基结太阳能电池理论,仿真计算了AuNPs尺寸效应对Au和TiO2之间接触电势差的影响,结果发现半径为5 nm的Au纳米颗粒具有最高的金半接触电势差。其次,通过柠檬酸钠还原法合成了不同粒径的AuNPs溶液,再通过3-巯基丙酸溶液自组装法制备了具有不同粒径的金纳米颗粒的Au-TiO2样本,利用KPFM表征分析了具有不同粒径的金纳米颗粒的Au-TiO2样本在可见光照下的表面电势。结果表明半径为25nm的金纳米颗粒具有最高的表面电势（约200 m V）。最后,通过溶胶凝胶法合成TiO2和ZnO溶胶,再采用旋涂法和自组装法制备具有不同粒径的金纳米颗粒的TiO2-ZnO-Au等离子体光催化剂样本。通过光电流响应测试和可见光降解亚甲基蓝实验探究了AuNPs尺寸对等离子光催化剂光催化性能的影响,结果表明具有半径为5 nm金纳米颗粒的TiO2-ZnO-Au样本具有最佳的光催化性能在（10.5小时降解率达到73%）。
王艺[4]（2021）在《V2O5薄膜的改性与光致变色行为研究》文中研究指明光致变色材料是在光的作用下,可从一种状态变到另一种状态,而使自身颜色也发生变化的一类材料。这种材料能用在显示器、光存储介质、紫外线探测与计量、光子计算机中。光致变色材料按材料种类可分为有机光致变色材料和无机光致变色材料。有机光致变色材料中主要有二乙烯、螺吡喃、偶氮苯及它们的衍生物。无机光致变色材料主要有过渡金属氧化物（Transition Metal Oxide,TMO）、金属卤化物和稀土配合物。其中TMO类光致变色材料主要特点是耐腐蚀、不易老化、便于改性等。常见的光致变色TMO有五氧化二钒（Vanadium Pentoxide,V2O5）、三氧化钨（WO3）、三氧化钼（Mo O3）、五氧化二铌（Nb2O5）、二氧化钛（Ti O2）和氧化锌（Zn O）等。本论文主要以溶胶-凝胶法制备的V2O5凝胶薄膜为出发点,对其光致变色行为、改性方法、实用化复合薄膜等展开研究,以解决该种材料目前存在的关于有效供氢源选取、可见光下响应较弱和克服空气中性能衰减等实际问题。用溶胶-凝胶法制备V2O5凝胶薄膜,表征薄膜的基本性能和分析辐照过程中成分、结构的变化。对比甲醇、草酸、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺四种供氢源分子对V2O5凝胶薄膜光致变色行为的影响,筛选有效供氢源。通过对供氢源蒸气浓度的控制,找出光致变色行为与供氢源蒸气浓度的关系。测试V2O5凝胶薄膜在可见光激励下的光致变色行为。通过分析光致变色发生机理,找出提高V2O5凝胶薄膜对可见光响应的思路。揭示了外源含氢分子对V2O5凝胶薄膜光致变色行为的影响机理为:外源质子（H+）有效提高了薄膜内的F型色心浓度,增强了薄膜的光致变色行为。对V2O5凝胶进行离子掺杂（W、Mo离子）和分子混杂（染料分子和苯甲酸类分子）改性,观察改性后的V2O5凝胶薄膜光致变色行为。从基本吸收边角度分析改性是如何影响V2O5凝胶薄膜性能的。发现W6+掺杂降低V2O5凝胶薄膜的禁带宽度,而染料分子混杂V2O5凝胶具有光生空穴-电子对导致染料分子氧化还原反应的次生光致变色效应,实现了从紫外到可见光光致变色。制备V2O5/环氧树脂复合材料薄膜、复合贵金属颗粒薄膜及V2O5与其它TMO的复合薄膜,观察上述复合材料双的光致变色行为,分析复合薄膜光辅助注氢的机理,以及薄膜结晶性对光致变色行为的影响。利用N,N-二甲基甲酰胺和乙醇作为稀释剂和氢源,构筑了水基V2O5溶胶与环氧树脂复合柔性薄膜,发现乙醇对于柔性复合薄膜具有更稳定的光致变色调控能力,为V2O5柔性多层复合薄膜的工程应用提供了依据。
施丽霞[5]（2021）在《基于半导体纳米材料光学性质的油相和水相食品分析应用》文中进行了进一步梳理食品检测作为保障食品安全的关键环节,对促进经济发展和保护人类生命健康具有重要意义。不同食品基质需要特定的检测探针,油相食品基质需要前处理简单、检测结果稳定且能够适合油相检测的探针,水相食品基质需要适合水相体系下高信号强度、抗干扰和准确灵敏的检测探针。全无机钙钛矿量子点在油相基质中荧光性质稳定。长余辉纳米材料由于余辉性质可避免水相基质干扰。因此,本论文以半导体纳米材料——全无机钙钛矿量子点和长余辉纳米材料为研究对象,设计荧光探针、SERS传感器及荧光-SERS双模态传感器,实现食用油理化指标和有害因子以及水相中食源性致病菌肠毒素（Staphylococcal enterotoxins,SEC）的灵敏准确检测。本论文的主要研究工作如下:1、基于全无机钙钛矿纳米材料,构建食用油品质多模态传感分析方法。通过调控卤化铅投料比及反应时间制备了一系列不同发射的油溶性全无机钙钛矿量子点（All-inorganic perovskite quantum dots,Cs Pb X3 QDs）。Cs Pb Br1.5I1.5 QDs的橙色荧光在食用油中具有良好的稳定性。基于Cs Pb Br1.5I1.5 QDs遇酸破坏钙钛矿结构导致荧光猝灭的原理,设计荧光猝灭型传感器用于食用油的酸值检测,酸值的检出限为0.71 mg KOH/g。且基于在甲苯试剂中3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）易与Cs Pb Br1.5I1.5 QDs发生卤素交换反应的原理,构建荧光偏移型传感器用于检测食用油中的3-MCPD,检出限为39.81μg/m L。此外,基于遇水荧光易猝灭的介孔二氧化硅包覆全无机钙钛矿量子点(Cs Pb Br1.5I1.5@MSNs)与水稳定性的二维钙钛矿纳米片Cs Pb Br3 NSs,构建了检测食用油中水分含量的比率荧光探针,检出限为0.45%。制备的一系列不同性质的钙钛矿材料,实现了食用油中有害因子的便捷、灵敏和裸眼检测,为多模态油相食品安全监测提供了新材料和新途径。2、构建基于全无机钙钛矿材料的SERS传感器,用于检测水相食品基质中的SEC。通过高温去溶剂法制备绿色发射的Cs Pb Br3@MSNs,介孔二氧化硅的引入使得该材料可以在水中均匀分散并为生物分子的修饰提供反应位点,且遇水转变为无荧光的Cs Pb2Br5@MSNs半导体纳米材料。基于Cs Pb2Br5@MSNs与Au-Ag Janus NPs复合材料构建的SERS传感器表现出增强的SERS信号。该SERS传感器可以实现牛奶样品中SEC的灵敏检测,检出限可达0.83 pg/m L。3、开发了基于长余辉纳米材料和等离子体纳米材料复合结构的荧光-SERS双模态光学传感器,用于水相基质中SEC的灵敏准确检测。通过水热法合成红色发射的长余辉纳米材料ZGGO NPs,与等离子体纳米材料Au NBPs经SEC抗体/抗原组装成复合材料SEC-composites。基于等离激元增强荧光及ZGGO NPs独特的上转换荧光增强SERS机理,SEC-composites具备增强的荧光信号及SERS信号。开发的荧光-SERS双模态光学传感器,提供了两个可以相互验证的独立检测信号,根据荧光信号和SERS信号分别得到检出限为7.5 pg/m L、8.9 pg/m L,进一步提高了SEC检测结果的准确性。该双光学信号传感器避免了食物基质的干扰并有效提高SEC检测的可靠性。
吴渊[6]（2021）在《金纳米圆盘阵列与金薄膜耦合结构的SERS研究》文中提出从1974年被Fleischmann发现以来,表面增强拉曼散射（surface-enhanced Raman scattering,SERS）受到了研究人员的广泛关注,其原因在于SERS可在低浓度下对分子结构进行分析识别,检测极限达到单分子水平。近年来,SERS的研究主要围绕着寻找均一性好、稳定性高、实用性强的高效SERS基底展开。由于贵金属纳米结构优异的表面等离激元特性,被认为是高效的SERS底物。因此,如何通过优化贵金属纳米结构并制造出高效的SERS基底是研究人员一直在解决的问题。本文设计和制备了一种Au纳米圆盘阵列与金薄膜的复合结构并用于SERS基底。该结构可激发局域表面等离激元和传播表面等离激元,使二者产生强烈的共振耦合。采用时域有限差分法（finite difference time domain,FDTD）研究了结构的表面等离激元效应。进一步,我们在实验上制备了所设计的SERS基底样品,用R6G作为拉曼探针分子,测试了复合SERS基底的拉曼光谱,研究了SERS基底的稳定性并计算了其拉曼增强因子（enhancement factor,EF）。结果显示所设计的SERS基底可分别在单波长和双波长下进行拉曼检测,并具有良好的SERS特性。本文对复合基底的结构形貌、SERS性能以及增强机理等做了详细的表征、测试及讨论,具体内容如下:1.设计了一种用于单波长激发SERS的Au纳米圆盘阵列与金薄膜的复合结构,结构从上至下分别是50-nm Au纳米圆盘阵列,5-nm Ti纳米圆盘阵列,25-nm Si O2薄膜,100-nm金薄膜,10-nm Ti薄膜和1-mm石英衬底。纳米圆盘阵列的周期为750 nm,半径为125 nm。入射光波长从500 nm变化至2000 nm的条件下,复合结构的反射光谱共有三种共振模式（mode）,通过优化结构的各项参数,将mode 2的共振波长调试至785 nm,以用于SERS实验。2.优化设计了一种可用于双波长激发SERS的Au纳米圆盘阵列与金薄膜的复合结构,结构从上至下依然是Au纳米圆盘阵列,Ti纳米圆盘阵列,Si O2薄膜,金薄膜,Ti薄膜和石英衬底,厚度依次为80 nm,5 nm,40 nm,100 nm,10 nm,1mm。纳米圆盘的半径为70 nm,阵列的周期为580 nm。在入射光波长从500 nm变化至2000 nm条件下,其反射谱的共振波长位置分别位于633 nm和785 nm。3.实验上采用光刻及电子束蒸发等工艺制备了单波长激发SERS的复合基底,结构从上至下的厚度分别为50 nm,5 nm,25 nm,100 nm,10 nm,1 mm。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）表征了结构的形貌,得到纳米圆盘阵列的周期为759 nm,直径为256 nm,与设计参数的误差小于1.5%。使用罗丹明6G（Rhodamine 6G,R6G）作为拉曼探针分子,研究了复合基底的拉曼光谱及稳定性,基底在30天后的拉曼强度下降了17.1%。4.实验上制备了双波长激发SERS的复合基底,结构从上至下的厚度分别为80 nm,5 nm,40 nm,100 nm,10 nm,1 mm。制备得到的纳米圆盘阵列的周期为580 nm,直径为145 nm,与设计参数的误差小于3.5%。实验研究了复合SERS基底的拉曼光谱,其拉曼增强因子达2.9×104。理论和实验结果显示,该基底成功实现了在两个波长下进行物质检测,且双波长下均具有良好的SERS特性。
孙鹏[7]（2020）在《基于生物微纳构型的光热材料制备与性能研究》文中指出当今世界正面临严峻的化石燃料及水资源短缺危机。充分借助来源广泛、清洁高效的太阳能以及海水资源,通过太阳能光热海水淡化的方式提供净水,有望成为解决水资源匮乏和能源枯竭的有效途径。然而如何进一步提升光热转换材料的能量利用率以满足当前的实际需求,仍是能源、材料等领域公认的重要课题。近年来,新型功能材料的广泛应用极大地推动了科技与工业的进步。材料的性能取决于多方面因素,既受到材质、成分的影响,又深受微观构型的影响。因此,合理的微观构型设计,有助于提升材料的功能特性。目前采用人工方法已制得具有不同微观结构的光功能材料,在一定程度上满足了光热疗法、光学检测、光催化、光热/电转换等领域的需求。但受限于结构设计原理与材料制备技术,引入材料体系中的微纳构型仅限于一、二维或简单三维结构,这在一定程度上制约着精细微观构型与人工材质耦合效应与增强机制的研究。可见,精准地构筑具有三维精细分级构型的微观结构,对创制新型高效光功能材料具有重要意义。为此,我们虚心地向大自然寻找答案。经历亿万年的选择和进化,自然界中的生物为了更好地生存和繁衍,已进化出众多与功能相匹配的多尺度、高维度、多层次的精巧结构。基于这些精细微纳分级构型为模板制备的材料有效解决了功能材料结构单一化的问题,为多个学科领域的研究工作提供了灵感和借鉴。因此,本研究选取了具有不同微纳精细构型的蝴蝶（驳灰蝶、鹤顶粉蝶、裳凤蝶）以及向日葵为生物模板,结合光热转换机理不同的三种典型成分,创制了保留原始生物微纳精细构型的贵金属（Au）、贵金属-半导体（Au-Cu S）以及多孔碳等材质的光热材料,分别用于太阳能光热水蒸发,获得了有效的宽谱光吸收性能和优异的光热转换效率,并对三维精细分级结构与人工材质的耦合机制以及提升光热性能的有效途径进行了探讨,为今后光热材料的设计、开发提供借鉴。主要研究成果如下:（1）以gyroid构型的驳灰蝶和窗口构型的鹤顶粉蝶为生物模板,采用化学镀的制备方法获得了保留蝶翅原始三维微纳构型的金蝶翅材料,对其微观构型、亲水性、光学性质等进行表征,并分别将其用于表面增强拉曼散射检测以及光热水蒸发测试。结果表明,使用镀金驳灰蝶衬底获得的拉曼信号强度约为镀金鹤顶粉蝶的6.7倍(532nm激发,罗丹明1361 cm-1特征峰),其超强等离激元共振效应得益于gyroid结构独特的三维周期性密集分布热点结构、高空间利用率及大散射截面。镀金驳灰蝶同时获得了有效的宽谱光吸收特性,一倍太阳光功率下光热水蒸发效率为74.0%;而窗口构型镀金鹤顶粉蝶的水蒸发效率相对较低,为65.4%。本研究表明gyroid结构在等离激元光吸收-热转换方面具有一定优势,为高效光热转换材料的设计、制备提供了参考。（2）对比研究了驳灰蝶、鹤顶粉蝶以及裳凤蝶前翅原始生物模板的形貌、结构及光学特性,分析各微观构型的特点与差异。采用化学还原及溶胶凝胶法合成了具有gyroid构型、减反射蜂窝状构型和窗口构型的三种Au-Cu S复合蝶翅,并探索不同微观构型对于光热水蒸发性能的增强机制。首先,通过调控Cu S颗粒沉积时间,制备了一系列不同填充率（29-80%）的gyroid结构Au-Cu S蝶翅材料,随着填充率逐渐增加,其光热性能先增加后减小。且沉积时间80 min时,gyroid结构具有适中的填充率（57%）与最大内表面积,实现了水输运-蒸发动态平衡的“局域水蒸发效应”,获得了最高的光热转换效率（88.8%）。有限时域差分法数值模拟表明gyroid结构可增加空间利用率及入射光散射截面,同时与Au-Cu S材质有效耦合实现等离激元响应增强,最终导致光吸收的显着增强。其次,减反射蜂窝状结构Au-Cu S蝶翅具有结构赋予的本征光吸收特性,因此可实现86.2%的较高水蒸发效率;而仅具有窗口构型的Au-Cu S蝶翅水蒸发效率最低,为72.2%。可见,微观构型的选取与精细调控对于光热性能影响显着,对未来光热材料的设计与优化具有一定的借鉴意义。（3）基于天然植物向日葵的生物构型,采用碳化的方法获得了保留生物模板分级多孔结构及三维构型的碳化向日葵,将其用于光热水蒸发测试。结果表明,不借助额外保温隔热材料,在一倍太阳光强度照射下蒸发效率可达93.7%。其优异的光热水蒸发性能一方面得益于碳化向日葵具备的分级微纳多孔结构,实现了高效的太阳光吸收和热转换、连续的水吸收和输送、良好的保温和隔热性能;另一方面则归功于碳化向日葵独特的的三维构型,可实现漫反射和热辐射损失的二次吸收,同时显着增加水-气界面,便于水蒸气逸出。本章为经常作为生物废料的向日葵拓展了应用领域,也为今后光热水蒸发领域新材料的设计研发提供了启发。受到自然的启迪,本文的研究充分利用自然界生物微纳精细构型,以蝴蝶、向日葵等生物模板成功获得了高效的光热转换材料,为相关领域的机理探索和性能优化提供了科学依据与研究方法。为具有微纳精细分级构型的光功能材料的设计与制备提供了借鉴,并为进一步获得高效等离激元响应性能、提高太阳光热转换效率及海水淡化能力起到促进作用。
王雪娇[8]（2020）在《高灵敏表面增强拉曼散射传感器的制备及应用研究》文中进行了进一步梳理作为一种有用的光谱检测手段,表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering,SERS）自1974年被发现至今,在大量研究人员的努力下,SERS已经发展成为一项较为成熟的技术。由于其具有高灵敏度（可用于痕量分子检测,甚至单分子检测）,无损伤检测以及指纹识别的优点,SERS技术可以被应用于化学和生物传感,医学成像,环境和食品安全等领域。但是限制SERS技术广泛应用的主要挑战之一在于缺乏有效的SERS基底。因此,设计并合成高灵敏、均匀、高度兼容性的SERS传感器对此技术的实际应用是极为关键的。众所周知,热点（hot spots）在SERS基底中起着至关重要的作用,所以,构造出具有大量热点的SERS基底是获得有效SERS基底的关键。基于上述研究背景,本论文以设计并合成高灵敏度的SERS传感器为目标,主要通过自下而上的方法制备出了有效的SERS基底,并结合理论模拟,从电磁场增强的角度探索了拉曼增强的机理。本论文还展示了SERS传感器的实际应用。本论文的主要研究内容如下:（1）贵金属（例如金,银,铜）纳米颗粒由于具有局域表面等离激元共振效应而被广泛应用于SERS领域。湿化学合成法是最常用的合成金属纳米颗粒的方法,但是利用此方法很难获得在衬底上高度单分散的纳米颗粒,并且合成的纳米颗粒表面往往含有很难去除的表面活性剂,会对纳米颗粒在SERS和催化等领域的应用产生影响。鉴于此,我们开发了一种化学气相沉积的方法制备高品质的金纳米颗粒,通过进一步调控实验参数,我们成功合成了单晶金纳米片。在合成过程中,我们仅使用氯金酸作为前驱体,没有添加任何还原剂,氯金酸在加热条件下分解,分解产物进一步沉积在衬底上,经过一系列过程,最终形成金纳米颗粒/片,整个过程在管式炉中以氮气作为载气进行。我们开发的气相沉积法的主要优势在于可以得到表面没有任何活性剂和污染的纳米颗粒/片,开发此方法对后续制备高灵敏度SERS基底是十分重要的。（2）构造出极小的纳米间隙是获得高灵敏SERS基底最有效的方法。针对自上而下加工方法存在的成本高,耗时长以及很难定义出亚5纳米间隙的问题。我们设计并制备了一种生长在二氧化钛纳米片上的三维堆叠金纳米颗粒结构SERS传感器,我们的制备方法简单并且低成本。此结构的关键在于两层堆叠的金纳米颗粒之间存在超薄的亚5纳米间隙层,因此相比于目前许多SERS传感器可以实现高灵敏检测。通过拉曼测试,此SERS基底实现了极低的检测限（10 f M）。我们进一步通过对比实验和FDTD计算仿真阐明了此SERS基底的拉曼增强机理。最后,为了证明此SERS基底在实际检测中的应用,我们对牛奶中的三聚氰胺进行了检测,发现此SERS基底在实际应用中具有一定的潜力。（3）通过巧妙的设计,利用简单的方法制备出一种可应用于现场检测的SERS传感器。此基底是三层结构,下层为具有光学厚度的金膜衬底,中层为修饰在金膜上的探针分子层,上层为柔性的镶嵌着贵金属纳米颗粒的聚乙烯醇（PVA）薄膜。在拉曼检测过程中,我们将探针分子吸附在金膜衬底上,然后通过后组装的方式将柔性的镶嵌着贵金属纳米颗粒的聚乙烯醇（PVA）薄膜紧密地贴在金膜上,这样探针分子就被巧妙的安排在金膜和PVA薄膜之间的间隙内,从而实现其拉曼信号的极大增强。本研究工作提供了一种操作简单、低成本、高灵敏性、结果准确的增强拉曼光谱的新策略。通过进一步改进,此基底可制作成全柔性的SERS基底,可以对果蔬表面的农药残留以及水污染等进行检测。以检测水果表面的农药残留为例,此方法的优势在于在实际操作过程中具有更好的兼容性,并且我们利用金膜而不是纳米结构来提取待检测农药,在对农药分子信号进行有效检测的同时,还可以对金属纳米结构进行很好的保护。因此此SERS传感器在现场检测方面具有很大的应用价值。（4）大量的研究表明,多孔金属纳米结构是一种非常有效的SERS传感器。在本工作中,我们利用简单的方法制备了纳米多孔金碗状结构用于SERS基底,重要的是,相比于目前的一些多孔结构,我们的优势在于可以通过调节实验参数来调节纽带（ligament）的尺寸,以此来优化SERS基底的检测性能。纳米多孔金碗状结构用作SERS传感的优势一方面在于其具有粗糙的表面,而表面粗糙度是影响多孔金属纳米结构SERS性能的因素之一,另一方面,通过FDTD计算仿真,我们发现在纳米多孔金碗状结构的纳米孔区域存在很强的局域电磁场,所以此结构中包含大量的热点,因此位于热点区域附近的分子的拉曼信号可以被有效的放大。我们选用4-MBT作为待测物分子对此基底的SERS性能进行了评估,实验结果表明纳米多孔金碗状结构基底实现了10-15 M的极低检测限,相比于目前许多SERS基底具有明显的优势,说明我们制备的SERS基底可以用于分子的超灵敏检测。最后我们还展示了此SERS基底在实际检测中的应用潜力,我们利用此SERS基底对咖啡因进行了检测。
李连吉[9]（2019）在《新型强耦合纳米结构材料AgNP@SiO2@QD的制备与表征》文中研究指明表面等离激元（Surface Plasmon Polaritions,SPPs）是等离子体中的自由电子在外界电场激发下,和电磁场发生相互作用,并在金属与非金属电介质交界面上发生集体振荡而产生的一种振动模式。这种电磁波可以与发光激子如J-聚集体、染料分子、光致变色分子、量子阱和量子点（Quantum Dot,简称QD）等发生相互作用。当两种物质的振动频率相同时,会引起能量共振,形成新的亲合杂化态,新的杂化态之间会形成一种能量差,这种能量差被称作Rabi劈裂。当Rabi劈裂能量满足强耦合准则时,这种相互作用被称之为强耦合。强耦合是量子信息技术的基础,近年来逐渐成为研究热点。强耦合是由表面等离激元共振引起的,这种共振对分子的激发过程具有很强的放大作用,可以有效增强分子中自由电子发生能级跃迁时释放的能量,从而影响这一过程中的量子效率、弛豫寿命以及荧光的发射方向等。研究表明,金属纳米材料的结构变化可以对强耦合共振模式产生极大影响,通过巧妙地设计纳米材料结构,可以实现对强耦合有效的控制。在强耦合实验材料的研究中,人们对激子材料的选择大多数集中在J-聚集体或染料分子上。但是,有机分子容易被漂白,不能承受高光强。而能够产生可调谐、高效率的发射和吸收的工程电子能级的量子点,其光学性质相对稳定得多。因此由金属纳米颗粒和量子点组成的核壳型纳米结构材料逐渐成为强耦合研究领域新的选择。本文从强耦合产生机理出发,合成了一种新的核壳型纳米结构材料--银纳米棱柱@二氧化硅@量子点（Ag Nanoprism@SiO2@QD,以下简写为AgNP@SiO2@QD）。在该纳米结构材料制备过程中,我们首先制备了边长约为50nm,厚度约为8nm的银纳米棱柱,其吸收光谱峰值位于650nm处,与J-聚体相互作用可产生270meV的Rabi劈裂。为了控制量子点与银纳米棱柱之间的距离,并减少内部银纳米棱柱与外界空气接触而造成的腐蚀,我们在银纳米棱柱表面均匀地包覆上一层SiO2。该SiO2层可以通过控制正硅酸乙酯（Tetraethylorthosilicate,以下简称TEOS）的剂量来调整厚度以满足强耦合实验中对耦合成分不同距离的需求。目前,用SiO2包覆金属纳米颗粒的主流方法仍是Stober方法。在实验中我们发现用二甲胺（Dimethylamine,以下简称DMA）代替氨水做TEOS水解催化剂时,可以明显抑制金属纳米颗粒的腐蚀,并抑制结晶态SiO2球的生长。最后,量子点通过化学键附着在二氧化硅层上。为了验证AgNP@SiO2@QD纳米复合结构的光学性能,我们通过FDTD仿真方法对其进行分析。结果显示,该纳米结构材料在光源的激发下,可以产生能量为112meV的Rabi劈裂,通过计算发现其满足强耦合准则。并且随着外层量子点数量的增加,Rabi劈裂强度呈逐渐增强趋势。
周晓歌[10]（2018）在《三氧化钨及氧化镍电致变色薄膜的研究》文中提出互补型电致变色器件是以阴极电致变色薄膜为核心,由基底、透明导电层、阴极电致变色薄膜、电解质、阳极电致变色薄膜这五部分组成,通过控制电致变色薄膜的透光率而起到建筑节能的作用,在智能窗领域具有重要的应用价值。然而现有的电致变色器件不仅光学调制幅度低,而且因电致变色薄膜不具有对可见和近红外光透过率的分区调控能力,限制了器件对光（可见区）与热（近红外区）的选择性调控,进而影响了器件的节能效果,导致无法大面积推广应用。因此,本文以具有可见-近红外分区调控能力的WO3/ITO复层薄膜（作为阴极电致变色层）、高性能SnO2-Sn掺杂NiOx复合薄膜（作为阳极电致变色层）,以及互补型全固态电致变色器件为研究对象,围绕解决WO3薄膜不具有分区调控能力、NiOx薄膜光学调制幅度小等问题,主要展开以下五个方面的研究工作:（1）研究了 WO3/ITO复层薄膜的制备方法及电致变色性能,结果表明,在WO3薄膜和透明导电层之间沉积一层ITO纳米晶薄膜后,可增强WO3薄膜的光谱调制能力,实现对可见-近红外光透过率的分区调控。（2）研究发现ITO中含Sn量及ITO薄膜厚度对WO3/ITO复层薄膜可见-近红外电致变色性能有重要影响。在所研究的工艺条件下,当ITO中含Sn量为12.5%,ITO薄膜厚度为230±20 nm时,WO3/ITO复层薄膜的电致变色性能最优,可见光着褪色对比度为38%,近红外着褪色对比度为13.06%。（3）研究了热处理温度对NiOx薄膜电致变色性能的影响,结果表明,在所研究的工艺条件下,当热处理温度为450℃时,制备的NiOx薄膜的可见光着褪色对比度最大,为22.67%。（4）研究了不同的Sn:Ni摩尔比对SnO2-Sn掺杂NiOx复合薄膜微观组织结构和电致变色性能的影响,结果表明,当Sn:Ni摩尔比较小时,Sn元素以+4价Sn4+离子形式进入NiOx晶格,有效抑制了 NiOx薄膜中Ni3+的形成,提高褪色态薄膜的透过率;当Sn:Ni摩尔比增加时,多余的Sn4+离子与O2-结合形成SnO2纳米晶,提高了薄膜的着褪色对比度,但Sn:Ni摩尔比过高时,Ni离子含量减小,薄膜的着褪色对比度反而降低。在所研究的工艺条件下,当溶胶中Sn:Ni摩尔比为0.3:1时,薄膜电致变色性能最优,其可见光着褪色对比度为41.96%。（5）以WO3/ITO复层薄膜作为阴极电致变色薄膜、SnO2-Sn掺杂NiOx复合薄膜作为阳极电致变色薄膜,匹配PMMA基凝胶态电解质,封装成互补型全固态电致变色器件。研究不同质量分数的PMMA基凝胶态电解质对电致变色器件性能的影响。在所研究的工艺条件下,当PMMA质量分数为12.5%时,器件的电致变色性能最优,其可见光着褪色对比度可达到48.29%,近红外波段着褪色对比度可达到10.30%。
二、表面等离子体激元共振溶胶凝胶薄膜传感器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、表面等离子体激元共振溶胶凝胶薄膜传感器（论文提纲范文）
（1）氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨复合薄膜的制备及电致变色性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 WO_3 |
| 1.2.1 WO_3结构 |
| 1.2.2 WO_3电致变色机理 |
| 1.3 TiO_2 |
| 1.3.1 TiO_2结构 |
| 1.3.2 掺杂锐钛矿型TiO_2的电致变色机理 |
| 1.4 微细加工技术 |
| 1.4.1 传统微细加工工艺 |
| 1.4.2 感光溶胶-凝胶微细加工工艺 |
| 1.5 TiO_2、非晶WO_3复合薄膜国内外研究现状 |
| 1.5.1 重掺杂TiO_2薄膜研究现状 |
| 1.5.2 非晶WO_3复合薄膜研究现状 |
| 1.6 选题意义 |
| 2 实验 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.2 实验原料及设备 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 材料表征方法 |
| 2.3.1 微观性能表征 |
| 2.3.2 电学性能表征 |
| 2.3.3 电致变色性能表征 |
| 3 氟铌共掺TiO_2薄膜制备及性能研究 |
| 3.1 氟铌共掺TiO_2薄膜制备 |
| 3.1.1 溶胶配制 |
| 3.1.2 薄膜制备 |
| 3.2 氟铌共掺TiO_2薄膜微观组织结构分析 |
| 3.2.1 薄膜XRD表征 |
| 3.2.2 薄膜TEM表征 |
| 3.2.3 薄膜XPS表征 |
| 3.3 薄膜光电性能分析 |
| 3.3.1 光学性能分析 |
| 3.3.2 电学性能分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 氟铌共掺TiO_2阵列的制备及电致变色性能研究 |
| 4.1 氟铌共掺TiO_2阵列制备 |
| 4.2 溶胶感光性分析 |
| 4.3 阵列制备工艺探究 |
| 4.4 阵列的晶体结构与结合力测试分析 |
| 4.4.1 阵列晶体结构分析 |
| 4.4.2 阵列结合力测试分析 |
| 4.5 阵列结构参数对氟铌共掺TiO_2阵列电致变色性能影响 |
| 4.5.1 格点高度对阵列电致变色性能的影响 |
| 4.5.2 格点直径对阵列电致变色性能的影响 |
| 4.5.3 线性回归模型的建立以及分析计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 氟铌共掺TiO_2阵列-非晶WO_3复合薄膜制备及电致变色性能研究 |
| 5.1 氟铌共掺TiO_2阵列-非晶WO_3复合薄膜制备 |
| 5.1.1 溶胶配制 |
| 5.1.2 薄膜制备 |
| 5.2 氟铌共掺TiO_2阵列-非晶WO_3复合薄膜微观组织结构分析 |
| 5.2.1 复合薄膜XRD表征 |
| 5.2.2 复合薄膜AFM表征 |
| 5.2.3 复合薄膜EDS分析 |
| 5.2.4 复合薄膜SEM表征 |
| 5.3 氟铌共掺TiO_2阵列-非晶WO_3复合薄膜电致变色性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 攻读硕士学位期间参加的会议 |
（3）Au/TiO2热电子注入效率的AuNPs尺寸效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 LSPR效应和热电子注入效应 |
| 1.3 热电子注入效应研究现状 |
| 1.4 影响热电子注入效率的因素 |
| 1.5 本文的研究内容以及目的意义 |
| 第2章 AuNPs尺寸对热电子注入效率影响的仿真研究 |
| 2.1 热电子注入过程的量化以及热电子注入效率的计算 |
| 2.1.1 假设前提与通用参数 |
| 2.1.2 热电子的产生 |
| 2.1.3 热电子的传输 |
| 2.1.4 热电子的发射 |
| 2.1.5 AuNPs尺寸对热电子注入效率的影响 |
| 2.2 金纳米颗粒表面电场仿真 |
| 2.2.1 单位体积内的热电子数量 |
| 2.2.2 AuNPs表面电场 |
| 2.3 Au纳米颗粒尺寸对金半之间电势的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于KPFM研究AuNPs尺寸对表面电势的影响 |
| 3.1 KPFM的简介与应用 |
| 3.1.1 KPFM简介 |
| 3.1.2 KPFM在纳米材料中的应用 |
| 3.2 Au-TiO_2样本的制备 |
| 3.2.1 实验试剂与设备器材 |
| 3.2.2 AuNPs的合成 |
| 3.2.3 Au-TiO_2样本的制备 |
| 3.3 Au-TiO_2样本的表征分析 |
| 3.4 KPFM测试表面电势 |
| 3.4.1 测试平台的搭建 |
| 3.4.2 Au-TiO_2薄膜KPFM测试结果分析 |
| 3.4.3 Au纳米颗粒尺寸效应对表面电势的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 AuNPs尺寸对等离子光催化剂光催化性能的影响 |
| 4.1 TiO_2-ZnO-Au复合薄膜的制备 |
| 4.1.1 实验试剂与设备器材 |
| 4.1.2 TiO_2-ZnO-Au复合薄膜的制备 |
| 4.2 TiO_2-ZnO-Au复合薄膜的表征分析 |
| 4.3 AuNPs尺寸效应对等离子光催化剂光催化性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）V2O5薄膜的改性与光致变色行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 TMO的光致变色行为 |
| 1.3 TMO的光致变色原理 |
| 1.4 影响TMO光致变色行为的因素 |
| 1.5 光致变色材料的应用 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 主要实验试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 V_2O_5 溶胶制备工艺 |
| 2.1.4 V_2O_5凝胶薄膜的制备方法 |
| 2.2 测试技术与仪器 |
| 第3章 V_2O_5薄膜的制备及其光致变色行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 V_2O_5薄膜的制备工艺及结构表征 |
| 3.2.1 V_2O_5 薄膜的制备工艺 |
| 3.2.2 V_2O_5 薄膜的结构表征 |
| 3.3 V_2O_5薄膜的光致变色行为 |
| 3.3.1 不同供氢源下的光致变色行为 |
| 3.3.2 供氢源蒸气浓度对V_2O_5凝胶薄膜光致变色行为的影响 |
| 3.3.3 V_2O_5凝胶薄膜的在可见光辐照下的光致变色行为 |
| 3.4 对V_2O_5薄膜光致变色行为的机理讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 V_2O_5薄膜改性对其结构和性能影响的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 V_2O_5 凝胶薄膜改性工艺 |
| 4.2.1 V_2O_5凝胶薄膜的离子掺杂改性工艺 |
| 4.2.2 V_2O_5凝胶薄膜的分子混杂改性工艺 |
| 4.3 改性对V_2O_5凝胶薄膜结构和性能的影响 |
| 4.3.1 离子掺杂对V_2O_5凝胶薄膜结构的影响 |
| 4.3.2 离子掺杂对V_2O_5凝胶薄膜性能的影响 |
| 4.3.3 分子混杂对V_2O_5凝胶薄膜结构的影响 |
| 4.3.4 分子混杂对V_2O_5凝胶薄膜性能的影响 |
| 4.4 改性对V_2O_5凝胶薄膜性能影响的机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 V_2O_5实用化复合薄膜制备及光致变色行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 V_2O_5/环氧树脂复合薄膜的制备与光致变色行为 |
| 5.2.1 V_2O_5/环氧树脂的复合薄膜的制备 |
| 5.2.2 V_2O_5/环氧树脂的复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.3 复合纳米贵金属颗粒的凝胶薄膜光致变色行为 |
| 5.4 V_2O_5与其它TMO复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.4.1 V_2O_5/VO_2复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.4.2 V_2O_5/ZnO复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.4.3 V_2O_5/ZrO_2复合薄膜的光致变色行为 |
| 5.5 V_2O_5实用化复合薄膜光致变色行为机理讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）基于半导体纳米材料光学性质的油相和水相食品分析应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 食品安全现状 |
| 1.1.1 食用油品质现状 |
| 1.1.2 食源性病原体肠毒素现状 |
| 1.2 食品安全检测技术概述 |
| 1.2.1 食用油中酸值、水分含量及3-MCPD的检测方法概述 |
| 1.2.2 食品中肠毒素的检测方法概述 |
| 1.3 半导体纳米材料 |
| 1.3.1 全无机钙钛矿量子点简介 |
| 1.3.2 长余辉纳米材料简介 |
| 1.4 基于半导体纳米材料的荧光光谱 |
| 1.4.1 荧光光谱概述 |
| 1.4.2 半导体纳米材料的荧光光谱 |
| 1.5 基于半导体纳米材料的表面增强拉曼光谱 |
| 1.5.1 拉曼光谱概述 |
| 1.5.2 半导体纳米材料的表面增强拉曼光谱 |
| 1.5.3 荧光-SERS双模探针 |
| 1.6 本课题的研究意义及主要工作 |
| 第二章 钙钛矿纳米材料的制备及食用油品质多模态传感分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂及仪器 |
| 2.2.2 油溶性全无机钙钛矿量子点的制备及发射波长调控 |
| 2.2.3 介孔SiO_2包覆的全无机钙钛矿量子点(Cs PbBr_(1.5)I_(1.5)@MSNs)的制备 |
| 2.2.4 水稳定性二维钙钛矿纳米片(CsPbBr_3 NSs)的制备 |
| 2.2.5 食用油酸值的荧光猝灭型传感器的构建及准确性评估 |
| 2.2.6 食用油中3-MCPD的荧光偏移型传感器的构建及特异性、准确性评估 |
| 2.2.7 食用油水分含量的比率荧光传感器的构建 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 油溶性全无机钙钛矿量子点的制备及性质表征 |
| 2.3.2 CsPbBr_(1.5)I_(1.5)@MSNs的制备及性质表征 |
| 2.3.3 水稳定性二维CsPbBr_3 NSs的制备及光学性质表征 |
| 2.3.4 多模态食用油品质监测方法的建立 |
| 2.3.5 食用油酸值检测及准确性评估 |
| 2.3.6 食用油中3-MCPD的检测及特异性、准确性评估 |
| 2.3.7 食用油水分含量的检测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 CsPb_2Br_5@MSNs的 SERS增强效应及食品中肠毒素的检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂及仪器 |
| 3.2.2 Au-Ag Janus NPs的合成 |
| 3.2.3 Cs Pb Br3@MSNs的制备 |
| 3.2.4 实验条件的优化 |
| 3.2.5 Au-Ag Janus NPs表面肠毒素抗原(SEC-2)的修饰 |
| 3.2.6 CsPb_2Br_5@MSNs表面肠毒素抗原(SEC-1)的修饰 |
| 3.2.7 肠毒素检测的拉曼传感器的构建 |
| 3.2.8 特异性和实际样品检测 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Au-Ag Janus NPs的合成及性质表征 |
| 3.3.2 CsPbBr_3@MSNs的合成及性质表征 |
| 3.3.3 实验条件的优化及可行性研究 |
| 3.3.4 检测SEC的拉曼传感器的构建 |
| 3.3.5 SEC的定量检测 |
| 3.3.6 SEC检测的特异性和准确性评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于PLNPs-Au NBPs纳米结构荧光-SERS双模态光学信号的SEC检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂及仪器 |
| 4.2.2 ZGGO NPs的合成及表面氨基化 |
| 4.2.3 ZGGO NPs表面肠毒素抗原(SEC-1)的修饰 |
| 4.2.4 Au NBPs的制备 |
| 4.2.5 Au NBPs表面肠毒素抗原(SEC-2)的修饰 |
| 4.2.6 荧光-SERS双模态光学传感器的构建 |
| 4.2.7 特异性评估 |
| 4.2.8 准确性评估 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 ZGGO NPs及 Au NBPs的制备与性质表征 |
| 4.3.2 基于ZGGO NPs和 Au NBPs的复合材料的制备及性质表征 |
| 4.3.3 SEC-composites_((690nm))的荧光增强机理 |
| 4.3.4 SEC-composites_((690nm))的SERS增强机理 |
| 4.3.5 用于肠毒素检测的荧光-SERS双模态光学免疫传感器的构建 |
| 4.3.6 特异性和准确性 |
| 4.4 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（6）金纳米圆盘阵列与金薄膜耦合结构的SERS研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 金属微纳结构简介 |
| 1.2 金属微纳结构的表面等离激元特性 |
| 1.2.1 表面等离激元发展历程 |
| 1.2.2 表面等离激元基本理论 |
| 1.3 金属微纳结构的表面增强拉曼散射 |
| 1.3.1 光的散射 |
| 1.3.2 拉曼散射 |
| 1.3.3 表面增强拉曼散射及其机理 |
| 1.3.4 表面增强拉曼散射痕量物质检测的优势 |
| 1.4 表面增强拉曼散射基底及应用 |
| 1.4.1 表面增强拉曼散射基底 |
| 1.4.2 表面增强拉曼散射基底的制备方法 |
| 1.4.3 表面增强拉曼散射基底的研究进展 |
| 1.4.4 表面增强拉曼散射的应用 |
| 1.5 主要研究内容和选题意义 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 选题意义和创新 |
| 第2章 金纳米圆盘阵列与金薄膜复合结构的表面等离激元效应理论研究 |
| 2.1 复合结构的设计 |
| 2.2 复合结构的表面等离激元效应研究 |
| 2.2.1 结构的反射光谱 |
| 2.2.2 结构的电场分布 |
| 2.3 基于单波长激发的复合结构参数优化 |
| 2.3.1 圆盘周期变化对谐振模式的影响 |
| 2.3.2 圆盘半径变化对谐振模式的影响 |
| 2.4 基于双波长激发的耦合结构优化 |
| 2.4.1 耦合结构参数的改进 |
| 2.4.2 耦合结构的反射光谱 |
| 2.4.3 耦合结构的电场分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 单波长激发的复合结构的SERS实验研究 |
| 3.1 实验试剂及光谱仪简介 |
| 3.2 复合结构的制备与表征 |
| 3.3 复合结构的SERS实验研究 |
| 3.4 复合基底的稳定性测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双波长激发耦合结构的SERS实验研究 |
| 4.1 耦合结构的制备与表征 |
| 4.2 耦合结构的SERS实验研究 |
| 4.3 耦合结构的SERS增强因子 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读硕士期间作者研究成果目录 |
（7）基于生物微纳构型的光热材料制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 光热转换机理及其应用的研究现状 |
| 1.2.1 金属等离激元光热材料 |
| 1.2.2 半导体光热材料 |
| 1.2.3 碳基光热材料 |
| 1.3 光热水蒸发的研究现状 |
| 1.3.1 光热海水淡化的意义 |
| 1.3.2 光热水蒸发性能的优化途径 |
| 1.3.3 光热水蒸发系统的设计准则 |
| 1.4 基于生物分级构型遗态材料的研究现状 |
| 1.4.1 基于生物分级构型的遗态材料 |
| 1.4.2 基于蝶翅分级构型的遗态材料 |
| 1.4.3 光热水蒸发领域的遗态材料分级构型研究 |
| 1.5 选题意义及研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 具有微纳构型蝶翅模板的表征分析与材料制备方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 表征方法 |
| 2.2.1 结构表征 |
| 2.2.2 光学性能表征 |
| 2.2.3 成分表征 |
| 2.2.4 其它表征 |
| 2.3 蝶翅生物模板的结构分析与性质表征 |
| 2.3.1 驳灰蝶生物模板微纳结构分析 |
| 2.3.2 鹤顶粉蝶生物模板微纳结构分析 |
| 2.3.3 裳凤蝶前翅生物模板微纳结构分析 |
| 2.3.4 蝶翅生物模板的光学性能及成分分析 |
| 2.4 基于蝶翅生物模板光热材料的制备方法 |
| 2.4.1 金蝶翅的制备方法 |
| 2.4.2 金-硫化铜蝶翅的制备方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 具有gyroid构型与窗口构型的金蝶翅的制备及光热性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.3 具有gyroid构型与窗口构型的金蝶翅的表征分析 |
| 3.3.1 金蝶翅的结构分析 |
| 3.3.2 金蝶翅的成分分析与性质表征 |
| 3.4 具有gyroid构型与窗口构型的金蝶翅的等离激元响应增强性能研究 |
| 3.4.1 金蝶翅的SERS检测 |
| 3.4.2 金蝶翅与WGM微腔耦合模式的SERS检测 |
| 3.5 具有gyroid构型与窗口构型的金蝶翅的光热水蒸发性能研究 |
| 3.6 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第四章 具有gyroid构型的金-硫化铜复合蝶翅的制备及光热性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.3 Au-Cu S/GMs材料gyroid结构的精细调控 |
| 4.3.1 制备条件对Au-Cu S/GMs微观结构的影响 |
| 4.3.2 Cu S沉积时间对Au-Cu S/GMs微观结构的影响 |
| 4.4 金-硫化铜复合蝶翅的表征分析 |
| 4.4.1 Au-Cu S/GMs的结构分析 |
| 4.4.2 Au-Cu S/TMs的结构分析 |
| 4.4.3 Au-Cu S/LMs的结构分析 |
| 4.4.4 金-硫化铜复合蝶翅的成分分析与性质表征 |
| 4.5 金-硫化铜复合蝶翅的太阳光热水蒸发性能研究 |
| 4.5.1 Au-Cu S/GMs的光热水蒸发 |
| 4.5.2 微观构型对光热性能的影响 |
| 4.6 金-硫化铜复合蝶翅的近红外光热水蒸发性能研究 |
| 4.7 FDTD光吸收模拟分析 |
| 4.8 本章小节 |
| 参考文献 |
| 第五章 具有内联通多孔构型的碳化向日葵的制备及光热性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.3 具有内联通多孔构型的碳化向日葵的表征分析 |
| 5.3.1 碳化向日葵的结构分析 |
| 5.3.2 碳化向日葵的成分分析与性质表征 |
| 5.4 具有内联通多孔构型的碳化向日葵的光热水蒸发性能研究 |
| 5.4.1 光热水蒸发速率与效率 |
| 5.4.2 碳化向日葵的有限元拟实分析 |
| 5.4.3 光热水蒸发去离子特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 附录:gyroid结构分析及Matlab算法代码 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已(待)发表的论文 |
（8）高灵敏表面增强拉曼散射传感器的制备及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 拉曼散射简介 |
| 1.2.1 拉曼散射基本原理 |
| 1.2.2 拉曼散射的应用 |
| 1.2.3 拉曼散射的分类 |
| 1.3 表面增强拉曼散射(SERS)简介 |
| 1.3.1 表面增强拉曼散射的发现及发展 |
| 1.3.2 表面增强拉曼散射的机理 |
| 1.4 表面增强拉曼散射基底介绍 |
| 1.4.1 高性能表面增强拉曼散射基底的构筑策略 |
| 1.4.2 几种典型的SERS基底 |
| 1.5 表面增强拉曼散射的典型应用 |
| 1.5.1 SERS在食品安全领域的应用 |
| 1.5.2 SERS在生物医学领域的应用 |
| 1.5.3 SERS在原位监测纳米催化过程领域的应用 |
| 1.5.4 SERS在环境分析领域的应用 |
| 1.6 本论文的选题思想与研究内容 |
| 1.6.1 选题思想 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 化学气相沉积法制备金纳米颗粒/片 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 金纳米颗粒/片的合成 |
| 2.2.2 样品表征 |
| 2.2.3 金纳米片的聚焦离子束刻蚀以及光学测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 金纳米颗粒/片的合成及形貌表征 |
| 2.3.2 金纳米片的生长机理研究 |
| 2.3.3 金纳米片的聚焦离子束刻蚀及其光学性质研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三维堆叠金纳米颗粒SERS基底的制备及应用 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 SERS基底的制备 |
| 3.2.2 样品表征 |
| 3.2.3 SERS基底电场分布模拟 |
| 3.2.4 SERS基底用于检测牛奶中的三聚氰胺 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 SERS基底的制备过程及形貌分析 |
| 3.3.2 三维堆叠金纳米颗粒基底的SERS性能评估 |
| 3.3.3 SERS基底的拉曼增强机理研究 |
| 3.3.4 SERS基底在检测牛奶中三聚氰胺的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 “三明治”结构SERS基底的制备及其应用 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 “三明治”结构SERS基底的制备 |
| 4.2.2 样品表征 |
| 4.2.3 SERS基底电场分布的模拟 |
| 4.2.4 用于农药残留检测的柔性SERS基底的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 样品的形貌以及光学性质分析 |
| 4.3.2 “三明治”结构基底的SERS性能 |
| 4.3.3 SERS基底的拉曼增强机理研究 |
| 4.3.4 柔性SERS基底用于农药残留检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 纳米多孔金碗状结构SERS基底的制备及应用 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 纳米多孔金碗状结构SERS基底的制备 |
| 5.2.2 样品表征 |
| 5.2.3 SERS基底电场分布的理论模拟 |
| 5.2.4 SERS基底用于咖啡因检测 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 纳米多孔金碗状结构SERS基底的合成及表征 |
| 5.3.2 纳米多孔金碗状结构基底的SERS性能研究 |
| 5.3.3 SERS基底的拉曼增强机理研究 |
| 5.3.4 纳米多孔金碗状结构SERS基底用于检测咖啡因 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士期间发表的学术论文 |
| 附录 B 获奖情况 |
（9）新型强耦合纳米结构材料AgNP@SiO2@QD的制备与表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米材料及特性 |
| 1.3 纳米光学与纳米材料 |
| 1.3.1 纳米光学器件 |
| 1.3.2 纳米光学器件的制备方法 |
| 1.4 本文主要研究内容及结构安排 |
| 第二章 表面等离激元与耦合系统理论 |
| 2.1 表面等离激元理论 |
| 2.2 耦合模理论 |
| 2.3 强耦合的产生机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 金属纳米颗粒材料的制备与特性研究 |
| 3.1 金属纳米颗粒材料 |
| 3.1.1 金属纳米颗粒的表面等离子体共振特性 |
| 3.1.2 现有金属纳米结构材料及制备方法 |
| 3.2 银纳米棱柱的制备 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 核壳型纳米结构材料的制备 |
| 4.1 核壳型纳米结构材料 |
| 4.2 AgNP@SiO_2@QD核壳结构纳米材料的制备 |
| 4.2.1 银纳米棱柱包覆二氧化硅 |
| 4.2.2 AgNP@SiO_2纳米复合结构包覆量子点 |
| 4.2.3 实验过程分析 |
| 4.3 AgNP@SiO_2@QD核壳结构纳米材料性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 工作总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（10）三氧化钨及氧化镍电致变色薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 传统的无机电致变色材料 |
| 1.2.1 WO_3薄膜 |
| 1.2.2 NiO_x薄膜 |
| 1.3 新型的电致变色材料——ITO薄膜 |
| 1.3.1 ITO的电学性能 |
| 1.3.2 ITO的光学性能 |
| 1.3.3 ITO纳米晶的电致变色性能 |
| 1.4 互补型电致变色器件 |
| 1.4.1 互补型电致变色器件结构 |
| 1.4.2 电致变色器件功能评价标准 |
| 1.5 国内外研究进展 |
| 1.6 选题意义与主要研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 主要内容 |
| 2 实验 |
| 2.1 WO_3/ITO复层薄膜的制备过程 |
| 2.1.1 WO_3/ITO溶胶的配制 |
| 2.1.2 WO_3/ITO复层薄膜的制备 |
| 2.2 NiO_x薄膜的制备过程 |
| 2.2.1 NiO_x溶胶的配制 |
| 2.2.2 NiO_x薄膜的制备 |
| 2.3 SnO_2-Sn掺杂NiO_x复合薄膜的制备过程 |
| 2.3.1 SnO_2-Sn掺杂NiO_x复合溶胶的配制 |
| 2.3.2 SnO_2-Sn掺杂NiO_x复合薄膜的制备 |
| 2.4 WO_3及NiO_x基电致变色器件的封装 |
| 2.5 实验原料及试剂 |
| 2.6 实验仪器设备 |
| 2.6.1 薄膜的制备仪器 |
| 2.6.2 材料结构及性能表征所用仪器设备 |
| 3 实验结果与分析 |
| 3.1 WO_3/ITO复层薄膜的电致变色性能分析 |
| 3.2 ITO导电性对WO_3/ITO复层薄膜电致变色性能的影响 |
| 3.2.1 ITO中含Sn量对WO_3/ITO复层薄膜电致变色性能的影响 |
| 3.2.2 ITO薄膜厚度对WO_3/ITO复层薄膜电致变色性能的影响 |
| 3.3 NiO_x薄膜的电致变色性能分析 |
| 3.3.1 热处理温度对NiO_x薄膜电致变色性能的影响 |
| 3.3.2 不同Sn:Ni摩尔比对SnO_2-Sn掺杂NiO_x复合薄膜电致变色性能的影响 |
| 3.4 WO_3及NiO_x基电致变色器件的性能分析 |
| 4.结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的论文、专利、获奖 |
四、表面等离子体激元共振溶胶凝胶薄膜传感器（论文参考文献）
- [1]氟铌共掺二氧化钛阵列-非晶氧化钨复合薄膜的制备及电致变色性能研究[D]. 贺海燕. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]基于贵金属复合纳米粒子消光式LSPR传感特性的研究[D]. 褚丽阳. 燕山大学, 2021
- [3]Au/TiO2热电子注入效率的AuNPs尺寸效应研究[D]. 李旺豪. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]V2O5薄膜的改性与光致变色行为研究[D]. 王艺. 哈尔滨工业大学, 2021
- [5]基于半导体纳米材料光学性质的油相和水相食品分析应用[D]. 施丽霞. 江南大学, 2021(01)
- [6]金纳米圆盘阵列与金薄膜耦合结构的SERS研究[D]. 吴渊. 兰州理工大学, 2021(01)
- [7]基于生物微纳构型的光热材料制备与性能研究[D]. 孙鹏. 上海交通大学, 2020(01)
- [8]高灵敏表面增强拉曼散射传感器的制备及应用研究[D]. 王雪娇. 湖南大学, 2020(01)
- [9]新型强耦合纳米结构材料AgNP@SiO2@QD的制备与表征[D]. 李连吉. 北京邮电大学, 2019(08)
- [10]三氧化钨及氧化镍电致变色薄膜的研究[D]. 周晓歌. 西安理工大学, 2018(01)