金、銀納米粒子的制備及其表面增強拉曼光譜研究.pdf

1、金、銀納米粒子由于其獨特的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，近年來已經(jīng)成為表面增強拉曼光譜學(xué)(surface-enhancedRamanspectroscopy,簡稱SERS）最常用的活性基底，其可控制備、光學(xué)特性等方面的研究成為科學(xué)家關(guān)注的熱點。金、銀納米粒子的SERS活性與其尺寸、形貌和結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，特別是不規(guī)則形狀或核殼雙金屬納米粒子，不僅具有較強的SERS增強作用，也對納米材料在分析化學(xué)、分子生物學(xué)和單分子光譜學(xué)等領(lǐng)域的研究有重要的意義。

2、　　 本論文詳細研究了三種不同納米粒子（刺狀納米金、花狀納米銀、刺狀納米金核-銀殼雙金屬納米粒子）的制備及其表面增強拉曼光譜特性，結(jié)果如下：
　　 1.選用一種形貌可控的刺狀納米金粒子作為研究對象。研究了該刺狀納米金粒子的SERS活性，并探討其表面性質(zhì)（表面形貌以及納米粒子與信號分子的結(jié)合模式）對其SERS活性的影響。在實驗中，我們合成了五種不同形貌的金納米粒子，依次通過紫外-可見（Ultravioletvisible，簡稱U

3、V-vis）吸收光譜、透射電鏡（transmissionelectronmicroscopy,簡稱TEM）對其進行表征。選用結(jié)晶紫（Crystalviolet，簡稱CV）和對巰基苯甲酸(4-mercaptobenzoicacid，簡稱p-MBA)作為拉曼探針分子，分別研究了它們的SERS活性。研究發(fā)現(xiàn)不同形貌的金納米粒子表現(xiàn)出不同的SERS活性。當(dāng)CV作為探針分子時，長刺狀的金納米粒子顯示出最強的SERS活性，它的增強因子為1.9×10

4、5（垂直方向）和1.9×106（水平方向）。當(dāng)p-MBA作為探針分子時，短刺狀的金納米粒子顯示出最強的SERS活性，它的增強因子為8.1×104。結(jié)果表明：相對于球形納米粒子，刺狀納米金粒子的SERS增強作用較明顯，且其SERS活性受納米粒子的表面性質(zhì)影響很大。
　　 2.建立了一種簡易制備花狀納米銀粒子的方法。常溫下，不借助于任何表面活性劑，以抗壞血酸為還原劑，直接還原硝酸銀溶液得到花狀納米銀粒子。通過UV-vis光譜、TEM

5、表征，以羅丹明6G（Rhodamine6G,簡稱R6G）、p-MBA作為信號分子，對其SERS特性進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，花狀納米銀粒子比球形銀納米粒子的SERS增強作用更明顯。
　　 3.以(1)中的刺狀納米金粒子作為金核，采用晶種增長技術(shù)，進一步制備了刺狀納米金核-銀殼雙金屬納米粒子。通過UV-vis光譜、TEM對其進行表征。以R6G作為拉曼探針分子，對其SERS活性進行探討。結(jié)果表明：相對于刺狀納米金、球形納米銀以及金核-銀殼