金屬和聚合物納米粒子的合成、應用及光譜研究.pdf

1、納米尺寸的金屬粒子與功能分子的組裝，由于其眾多領域的潛在的巨大應用前景受到了廣泛的關注。研究表明，基底以及其他粒子的相互作用能夠極大的改變單個粒子的性質。納米器件中金屬納米粒子的其中一個最重要的性質就是金屬納米粒子與表面吸附功能分子的界面上發(fā)生的電荷轉移。然而，目前關于基底對金屬納米粒子與表面吸附功能分子的界面上發(fā)生的電荷轉移的作用的研究甚少。眾所周知，金屬納米粒子與表面吸附功能分子的界面上的電荷轉移對表面吸附分子的SERS有很大的貢獻

2、。除了提供關于界面電荷轉移的光譜信息外，由于它具有豐富的分子結構信息、較高的靈敏度以及表面選擇性，表面增強拉曼光譜已成為研究分子一金屬納米粒子體系的一個有力工具。一般認為SERS增強可以歸于電磁增強和化學增強機理。電磁增強源于金屬納米粒子(如金，銀)表面自由電子在紫外．可見光區(qū)域的表面等離子體共振(SPR)。在表面等離子體共振作用下，金屬納米粒子附近的電磁場能得到極大的增強，因而分子能夠受到比激發(fā)光大的多的電磁場?；瘜W增強機理是激發(fā)光促

3、使電荷發(fā)生轉移的過程，涉及到分子的能級與金屬粒子能級之間的動態(tài)電荷轉移。在多數(shù)SELLS研究中，化學增強很少得到單獨探討，基本是在討論電磁增強時附帶論及。由于電磁增強依賴于金屬納米粒子的表面等離子體共振，所以通過控制合適的條件，仍可能單獨研究電荷轉移對SERS的影響。 本論文主要研究內容和結論如下： [1] 通過合成粒度分布均勻，性能穩(wěn)定的銀溶膠，利用自組裝技術在玻璃表面成功構筑銀納米粒子的單層、雙層結構，利用UV-Vi

4、siable技術，發(fā)現(xiàn)在組裝結構中銀納米粒子之間的相互作用對偶極子表面等離子體共振有較大的影響，這也可能意味著相鄰銀粒子間電磁場的增強與銀粒子的偶極子模式間的偶合密切相關。 [2] 利用自組裝方法，在聚乙烯吡啶修飾的玻璃基底表面構筑了銀納米粒子的PATP單層及雙層有序結構?；咨险姾伤T導的金屬納米粒子的偶極的形成減弱了從金屬納米粒子到PATP分子的電荷轉移，碘離子的共吸附使得金屬納米粒子表面的電荷重新分布。 [3]

5、利用自組裝方法，改變藕聯(lián)分子，在聚乙烯吡啶修飾的玻璃基底表面構筑了銀納米粒子的BDT和MBA單層及雙層有序結構。和PATP一樣，基底上正電荷所誘導的金屬納米粒子的偶極的形成減弱了從金屬納米粒子到BDT、MBA分子的電荷轉移，碘離子的共吸附使得金屬納米粒子表面的電荷重新分布。 [4] 利用聚乙烯吡咯烷酮共聚對聚苯乙烯微球的表面改性進行碘催化劑的固定化，制備粒徑均一、可循環(huán)使用的催化劑微粒。紅外光譜研究表明，聚乙烯吡咯烷酮和苯乙烯的