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1. 研究目的与意义(文献综述)
表面增强拉曼散射(surface-enhanced raman scattering,简称sers)是将激光拉曼光谱应用到表面科学研究中所发现的异常的表面光学现象。它的产生机理可分为电磁场增强和化学增强, 其中电磁场增强模式得到了广泛的认可。增强raman散射是指通过某种方法提高raman散射信号的强度, 使得分子探测的灵敏度得到提高.从raman散射的原理可知, 增强分子周围的极化场, 提高分子的极化率, 使其极化强度增大, 就可有效提高分子的raman散射信号, 金属纳米颗粒的表面等离子体具有很强的局域场强增强效应, 是为增强raman散射提供电磁场增强的重要方法。
sers是一种非破坏性且功能强大的检测与分析工具,可用于分析分子。用于制备sers的方法之一为贵金属蒸发或溅射。理论和实验研究都证明,sers效应在很大程度上取决于金属纳米结构的形状,尺寸,大小和组成。
sers的活性基底类型包括:金属电极活性基底,金属溶胶活性基底,金属岛膜活性基底,化学刻蚀和化学沉积的活性基底,双金属纳米粒子活性基底,富含结点的网络状结构活性基底,平板印刷及有序组装活性基底,针尖增强拉曼活性基底等。目前已知已经广泛运用的为金属电极活性基底,金属溶胶活性基底和金属岛膜活性基底,前两种主要有着制备和使用方便、快速的优点,但相对的金属电极作为活性基底的可控性差;金属溶胶活性基底的局限性较大,吸附分子必须为可溶性的。本次设计中采用的为金属岛膜活性基底,其作为基底的优点在于光谱重现性好, 增强能力强,但相对的制备条件较为苛刻。
2. 研究的基本内容与方案
采用水热法制备兼具高灵敏度、高可重复性和低检测极限浓度的镀银玻璃光纤。利用xrd、sem及eds等对银纳米颗粒的结构与形貌进行表征,利用紫外可见近红外分光光度计对材料的吸收值进行测试与分析,研究水热法制备的镀银玻璃光纤表面增强拉曼散射性能。
研究目标:工艺流程对表面增强拉曼散射性能的影响;
研究内容:水热法镀银对sers的影响;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-6周:按照设计方案,采用水热法制备镀银玻璃光纤,研究制备方法及其工艺参数对其结构的影响。对样品进行xrd、sem 及eds等测试,表征与分析样品的物相、形貌及化学组成。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]cao j, zhao d, mao q-h. a highly reproducible and sensitive fiber sers probe fabricated by direct synthesis of closely packed agnps on the silanized fiber taper [j]. analyst,2017, 142:596–602.
[2]ding s-y, yi j, li j-f, et al. nanostructure-based plasmon-enhanced raman spectroscopy for surface analysis of materials [j]. nature reviews materials, 2016, 1(6): 1-16.
[3]cao j, wang j. development of ag nanopolyhedra based fiber-optic probes for high performance sers detection [j]. new journal of chemistry, 2015, 39(4): 2421-4.
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