组装在Langmuir-Blodgett膜上的富勒烯表面增强拉曼散射研究

论文摘要

富勒烯C60特殊的结构和其在超导、磁性、光学、材料及生物等方面表现出的优异的性能,使其得到广泛的应用。而真正实用的材料是以薄膜的形式出现的。因此,对富勒烯的研究常常将其作成薄膜,通过各种手段来研究薄膜的特性。Langmuir-Blodgett（LB）技术是形成分子厚度的有序超薄膜的有力的工具。因此用LB技术制作富勒烯的有序结构成为当前科学界的热门研究课题。而在对薄膜的研究技术中,表面增强拉曼散射（SERS）是一种高荧光淬灭、高灵敏度的分子检测手段,是研究分子表面特性和分子与基底表面间相互作用的有力工具。本论文首先采用电沉积和磁控溅射的技术制备出高效的SERS组合基底,并用扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对基底的表面形貌进行表征。富勒烯C60的LB膜被成功的转移到这些基底上,并获得了高质量的SERS光谱。通过所得的SERS光谱进行分析,结合对C60对称性的群论计算,可以知道C60分子会因对称性下降而产生峰的分裂,从实验结果我们很好的证明了这一结论。论文中还对这些基底的增强机制做了分析。实验结果显示这种组合的基底具有很高的SERS活性。并且由于其制备方法比较简单,这对SERS基底的拓展和理论方面的研究具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 综述部分
• 第一章 富勒烯概述
• 60分子的结构及对称性'>1.1 C₆₀分子的结构及对称性
• 60的物理及化学性质'>1.2 C₆₀的物理及化学性质
• 60的能级结构及拉曼光谱'>1.3 C₆₀的能级结构及拉曼光谱
• 1.4 C的结构与性质简介
• 1.5 富勒烯的应用展望
• 参考文献
• 第二章 LANGMUIR-BLODGETT膜原理及制备
• 2.1 LANGMUIR-BLODGETT（LB）膜发展
• 2.2 制备LB膜的材料的要求
• 2.3 制备LB膜的装置
• 2.4 成膜性的表征曲线
• 2.5 LB膜的沉积方式及类型
• 2.6 影响材料成膜性的一些因素
• 2.7 LB膜的研究方法
• 2.8 富勒烯LB膜
• 参考文献
• 第三章 表面增强拉曼散射光谱
• 3.1 拉曼散射和表面增强拉曼散射概述
• 3.1.1 拉曼光谱
• 3.1.2 拉曼光谱法的应用
• 3.2 表面增强拉曼散射（SERS）
• 3.2.1 SERS机理
• 3.2.2 SERS活性体系的制备
• 3.2.3 SERS的研究概况
• 3.2.4 前景与展望
• 参考文献
• 实验研究部分
• 第一章 富勒烯LB 膜在一种新的基底上的表面增强拉曼散射研究
• 1.1 引言
• 1.2 实验部分
• 1.2.1 表面增强拉曼散射基底的制备
• 60/C70 LB膜的制备'>1.2.2 C₆₀/C70 LB膜的制备
• 1.2.3 测量仪器
• 1.3 结果与讨论
• 1.3.1 AFM、SEM照片和能量损失谱
• 60LB膜的紫外可见光吸收'>1.3.2 C₆₀LB膜的紫外可见光吸收
• 60LB膜在新基底上的表面增强拉曼散射'>1.3.3 C₆₀LB膜在新基底上的表面增强拉曼散射
• 1.3.4 C70LB膜在新基底上的表面增强拉曼散射
• 1.4 结论
• 参考文献
• 60LB 膜的SERS研究'>第二章 银膜/金纳米团簇表面上C₆₀LB 膜的SERS研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 基底的制备
• 60LB膜的制备'>2.2.2 C₆₀LB膜的制备
• 2.2.3 测量仪器
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 SEM图像
• 60LB膜的表面增强拉曼散射'>2.3.2 C₆₀LB膜的表面增强拉曼散射
• 2.4 结论
• 参考文献
• 60 LANGMUIR-BLODGETT膜在沉积银纳米颗粒的AAO模板上的SERS研究'>第三章 C₆₀LANGMUIR-BLODGETT膜在沉积银纳米颗粒的AAO模板上的SERS研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 AAO模板的制备
• 60 /SA混合LB膜的制备'>3.2.2 C₆₀/SA混合LB膜的制备
• 3.2.3 测量仪器
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 SEM和AFM形貌研究
• 3.3.2 能量损失光谱研究
• 60/SA LB 膜的SERS光谱研究'>3.3.3 C₆₀/SA LB 膜的SERS光谱研究
• 3.4 结论
• 参考文献
• 研究与展望
• 附录：硕士期间发表论文情况
• 致谢