激光烧蚀法制备纳米贵金属颗粒及其在SERS研究中的应用

论文摘要

随着现代科学技术的不断进步,在纳米颗粒的制备方法上已经有很多种,众所周知,气相合成法、溶胶-凝胶法、溅射法和激光合成法等等都是常用的纳米颗粒制备方法。但是,由于激光合成法制备纳米粉末操作简易性以及其对颗粒生成的时间、均匀性及尺度范围有较好的控制,所以被广泛的应用于很多领域。在本文中,我们主要研究了利用脉冲激光在液相中烧蚀的方法,制备贵金属Au和Ag纳米颗粒,尤其制备了具有可调制等离子体振动吸收峰的金壳银核纳米胶体颗粒;借助于透射电子显微镜和扫描电子显微镜等测量工具,我们在利用脉冲激光在液相中制备金属纳米颗粒时,进一步分析了激光的能量密度、激光频率以及烧蚀时间对金属纳米颗粒的尺寸大小、均匀性及分散性的影响。表面增强拉曼光谱（SERS）技术是当今最灵敏的现场研究表面吸附和界面反应的现场谱学技术之一。在表面增强喇曼散射（SERS）光谱学中,贵金属Au和Ag等纳米颗粒可以作为很好的增强基底而广泛应用于表面增强拉曼散射（SERS）中。但在前人研究的中,其SERS增强基底——贵金属Au、Ag和Cu等纳米颗粒,主要是利用化学氧化还原法制备得到的,在制备过程中液体中残留的氧化还原剂的阴阳离子和杂质对探针分子与金属纳米粒子表面的相互作用造成难以避免的干扰,这样无疑给我们在分析数据和结果时带来了不必要的麻烦。在本文中,我们用激光液相烧蚀法制备出“化学纯净”的金属纳米颗粒,这些金属纳米颗粒应用在表面增强拉曼光谱（SERS）中,在分析数据结果时,给我们带来了很大的方便。我们利用激光液相烧蚀法制备粗糙银表面基底,并且对探针分子对羟基苯甲酸（PHBA）在其他基底上的吸附行为做了分析比较,发现用激光液相烧蚀法制备的粗糙银表面是一种很好的SERS增强基底。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 绪论
• 综述部分
• 第一章 激光烧蚀法制备金属胶体纳米颗粒的研究进展及趋势
• 1.1 激光烧蚀法制备金属胶体纳米颗粒的研究历史
• 1.2 激光烧蚀法制备金属纳米颗粒的机理研究
• 1.2.1 激光热效应蒸发
• 1.2.2 光化学效应激光蒸发
• 1.3 金属胶体颗粒的性质与应用
• 1.3.1 金属胶体颗粒的性质
• 1.3.2 金属胶体颗粒的应用
• 1.4 纳米金属胶体的研究方法
• 参考文献
• 第二章 表面增强拉曼散射（SERS）
• 2.1 SERS的研究历史
• 2.2 SERS的表面选择定则
• 2.3 纳米粗糙度SERS基底的研究概况
• 2.4 SERS的主要应用
• 参考文献
• 实验研究
• 第一章 红外脉冲激光烧蚀贵金属金银表面及产物的结构特征研究
• 1.1 引言
• 1.2 实验部分
• 1.3 结果与讨论
• 1.4 结论
• 参考文献
• 第二章 激光烧蚀法制备具有可调制等离子体共振吸收峰的金壳银核胶体
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 激光烧蚀法制备纳米粗糙度银表面及其表面增强拉曼散射研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 激光烧蚀法制备金属纳米颗粒研究展望
• 附录
• 致谢