用简便方法组装二维模板银纳米阵列

通过制备甲基和羧基混合自组装单层膜,然后在羧基基团上选择性地生长银制备二维模板银纳米阵列.利用微接触印刷在金膜上制备模板自组装单层膜,也就是利用具有二维微米图案的弹力印模把有机巯基化合物转移到金膜上.改善的银镜反应被用来制备银纳米结构,银纳米粒子选择性地生长在二维模板有机单分子层的羧基位置.甲醇作为还原剂具有高的选择性和原子经济性,一分子甲醇可以还原六个银离子.利用原子力显微镜和扫描电子显微镜确定了银纳米结构的形貌,用拉曼光谱研究银纳米结构的光学性质.

基于有序介孔二氧化硅薄膜的银纳米阵列电极

以P123为结构导向剂,正硅酸四乙酯为硅源,制备出二氧化硅溶胶。将制备好的溶胶溶液均匀涂于导电玻璃上,用电吹风沿玻片纵向吹扫至溶液凝固。将载有凝胶的导电玻璃置于马弗炉中,设定从室温经过1 000 min升温至370℃后恒温180 min,烧去薄膜上的有机部分,再降温至室温,最终得到有序介孔二氧化硅薄膜。将带有二氧化硅薄膜的导电玻璃放入AgNO3无水乙醇溶液中,70℃油浴加热24 h后取出,超声清洗,烘干并进行封装即得到银纳米阵列电极。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子能谱分析(EDS)、紫外可见光谱(UV-Vis)及电化学方法进行表征。结果表明,成功形成了银纳米粒子及银纳米阵列电极。

硅表面沉积均匀的银纳米粒子阵列制备及其在非食用色素SERS特征图谱中的应用研究

提出一种乙醇辅助的化学镀银技术,在单晶硅片表面制备出分布均匀、平均粒径为39 nm的银纳米粒子阵列。与传统的化学镀银技术相比,在化学镀银溶液中引入高浓度的乙醇,使形成银纳米粒子的粒径相对标准偏差从60%减小至28%。均匀的银纳米粒子阵列呈现出表面等离激元效应和表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)活性。以罗丹明6G为探测分子,银纳米粒子阵列SERS基底表现出较好的重现性,最强特征峰强度的相对标准偏差为13.1%。进一步,基于该基底材料建立了苏丹红Ⅰ、碱性橙Ⅱ、酸性橙Ⅱ、玫瑰红B、碱性嫩黄O、孔雀石绿、结晶紫等7种非食用色素的SERS特征图谱,并测试了不同食品基质对其SERS图谱的影响,为食品中非食用色素的快速识别提供了新途径。

银纳米阵列直径对SERS增强效果的影响

采用电化学沉积法分别在不同孔径的阳极氧化铝(AAO)模板上沉积一系列直径不同,排列规则的银纳米阵列。以对氨基苯甲酸(PABA)和三聚氰胺两种分子分别作为探针分子,研究了银纳米阵列的直径大小对其表面增强拉曼散射(SERS)效果的影响。结果表明,在波长为514.5 nm的激光激发下,探针分子的SERS信号强度随银纳米阵列直径的改变而明显变化,并在银纳米阵列直径约为53 nm时,SERS强度达到最大。利用电磁增强机制对此实验结果进行了分析和解释。

电阻热蒸发镀膜与电子束蒸发镀膜对纳米球刻蚀方法制备二维银纳米阵列结构的影响

在使用纳米球刻蚀法制备二维银纳米点阵的过程中,使用不同的镀膜方法在同样的模板上得到了不同形貌的银纳米阵列结构.使用电阻热蒸发镀膜方法获得了六角排列的银纳米三角形阵列结构,使用电子束蒸发镀膜方法则获得了六角排列的银纳米环阵列结构.研究表明,沉积纳米粒子的粒径、表面纳米曲率效应和热能是形成不同结构形貌的纳米阵列结构的关键因素.

银纳米有序阵列SERS活性基底的制备及在膀胱肿瘤细胞检测中的应用

以多孔阳极氧化铝(porous anodic alumina,PAA)膜为模板,采用真空电子束蒸镀技术,分别在PAA多孔层以及阻挡层表面形成了银纳米孔和银纳米帽有序阵列表面增强拉曼散射(surface-enhancedRaman scattering,SERS)活性基底,并以膀胱肿瘤细胞作为分子探针,测试和分析了这两种SERS活性基底的表面增强拉曼光谱的特性。结果表明,两种SERS活性基底对膀胱肿瘤细胞的拉曼散射信号均有很好的增强作用。银纳米帽有序阵列SERS活性基底不仅具有较高的SERS增强和荧光猝灭效应,而且不存在与PAA膜中草酸根杂质相关的干扰峰,可获得膀胱肿瘤细胞拉曼散射光谱的更多细节信息。

一维阵列银纳米线制备及其微观结构

通过直流电沉积,以多孔阳极氧化铝膜(Al_2O_3/Al)为模板,在纳米孔道内进行限域生长,制备了金属Ag纳米线。用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)等检测手段对产物进行了表征。结果表明,Ag纳米线具有面心立方晶体结构,阵列排列整齐,长度超过5μm,单体纳米线的直径约为70nm,与所用模板的孔径相当。

罗丹明6G在银纳米线阵列上的SERS光谱研究

制备出有序、均匀的活性衬底一直是表面增强拉曼散射(SERS)研究中的关键。阳极氧化法制备的多孔氧化铝膜的结构有序、均匀,为纳米金属SERS基底的制备提供了模板。以沉积了银的多孔氧化铝组装体为衬底,研究了罗丹明6G(Rh6G)分子的表面增强拉曼散射光谱。结果表明,沉积了银的多孔氧化铝模板是很好的SERS衬底,Rh6G分子在此衬底上的SERS谱强度与银纳米线在表面的显露高度有关,而其拉曼频移未受表面状态的影响,而PO34-离子的存在使SERS强度得到很大提高。

有序银纳米线阵列的表面增强拉曼光谱研究

本文通过模板法制备了一系列不同孔径的氧化铝模板 ,并通过交流电向模板中沉积银而制成有序银纳米线阵列。以SCN- 作为探针分子 ,用H3PO4溶解模板并用共焦显微拉曼系统现场检测SERS信号。结果表明 ,SERS信号的强度随露出表面纳米线的长度的增加而变大 ,到一定程度后又逐渐减弱。

基于金属-介质-金属银纳米环阵列结构的光吸收特性

本文设计了一种中红外等离激元共振吸收体,该吸收体采用三层结构,底层为银金属方形层,中间为二氧化硅方形介电层,顶层为银纳米环阵列。当入射光垂直于吸收体表面入射时,采用三维有限元法数值模拟了不同尺寸单元阵列的反射、透射和吸收光谱。结果表明:在波长2900 nm处获得了一个完美的吸收峰,半高宽达390 nm,吸收率达97%,并且通过改变纳米环阵列的尺寸,共振波长的可调范围达400 nm。

固态离子学方法制备宏观银纳米线阵列

传统的拉曼增强基底均匀性差、排列无序和重复性差等缺点限制了拉曼增强机理的深入研究和广泛应用.选取具有高离子电导率的快离子导体RbAg4I5薄膜,利用固态离子学方法在不同外加电流(2μA、4μA和6μA)作用下制备了宏观银纳米线阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)观测银纳米线阵列的表面形貌,利用能量色散光谱仪(EDS)测量银纳米线阵列的化学成分.结果表明:随着外加电流的增加,分别制备了稀疏的无序排列银纳米线阵列,稀疏的有序排列银纳米线阵列和平行于表面密集排列的银纳米竹节簇阵列.外加电流为2μA和6μA时制备的银纳米线阵列表面均匀分布着纳米颗粒,直径从10~20nm增大到50~100nm.

基于癸硫醇修饰的银纳米点阵列的苯并(a)芘检测

利用阳极氧化铝模板法制备大面积高度有序的可调控的银纳米点阵列,并在其表面组装一层癸硫醇单分子层用于水中苯并(a)芘(benzo(a)pyrene,Ba P)的快速检测。首先,通过扫描电镜、紫外-可见透过光谱、罗丹明6G探针分子对不同扩孔时间制备的银纳米点阵列进行表征,结果表明扩孔时间为80 min制备的基底拉曼增强效果最好,增强因子可达1.6×10~6。然后,在此基底表面修饰一层癸硫醇分子,利用癸硫醇与BaP之间的疏水相互作用可以实现BaP的预富集,进而实现BaP的高灵敏度、稳定的检测。研究表明:利用此基底检测Ba P的检测限可达1.0 ng/mL,特征峰处的相对标准偏差为9.7%,满足高稳定性表面增强拉曼光谱基底的标准。该方法在BaP快速检测方面具有极大的潜力。

基于规整银纳米线阵列的Ag/AgCl干电极的制备及交流阻抗的测试研究

提出在盐酸溶液中利用电解法制备Ag/AgCl干电极的方法。利用扫描电镜表征其形貌;采用能量色散型X射线荧光光谱仪分析了其元素种类及含量;采用电化学工作站测试其交流阻抗值,并与标准的Ag/AgCl干电极进行对比。结果显示:电解电压为10V,电解时间为10min时,Ag/AgCl干电极中AgCl的相对含量最多,电解电压5V、电解时间10min和电解电压10V、电解时间30min时Ag/AgCl干电极的阻抗特性好。

银纳米颗粒阵列的表面增强拉曼散射效应研究

利用具有高密度拉曼热点的金属纳米结构作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,可以显著增强吸附分子的拉曼信号.本文通过阳极氧化铝模板辅助电化学法沉积制备了高密度银(Ag)纳米颗粒阵列;利用扫描电子显微镜和反射谱表征了样品的结构形貌和表面等离激元特性;用1, 4-苯二硫醇(1, 4-BDT)为拉曼探针分子,研究了Ag纳米颗粒阵列的SERS效应.通过优化沉积时间,制备出高SERS探测灵敏度的Ag纳米颗粒阵列,检测极限可达10^(-13)mol/L;时域有限差分法模拟结果证实了纳米颗粒间存在强的等离激元耦合作用,且发现纳米颗粒底端的局域场增强更大.研究结果表明Ag纳米颗粒阵列可作为高效的SERS基底.

银圆锥纳米阵列的LSPR共振波长调控

基于局域表面等离子共振(Local Surface Plasmon Resonance, LSPR)原理,本文利用有限元法研究了银圆锥纳米阵列共振波长的调控方法。使用COMSOL仿真软件模拟银圆锥纳米阵列表面附近的平均电场强度随入射光的变化,结果表明其共振波长与阵列周期和环境折射率有关。圆锥阵列周期p的增加,导致共振波长发生红移。两者间近似呈线性关系,可根据有效波长理论拟合得到阵列周期与共振波长间的线性关系式:p=0.97λ+21.244。圆锥半径r和高度h的变化对共振波长无影响。周期p为560 nm时,r=120 nm, h=200 nm,共振波长峰高达到最值。环境介质折射率增加导致共振波长红移,峰高减小,并且出现多个共振波峰。

高密度有序银纳米球阵列的模板辅助退火制备

纳米结构的有序性对表面拉曼增强光谱(SERS)的均匀性起决定性作用,然而如何大面积制备有序的超高密度贵金属纳米结构依旧是个挑战.文中提出了一种通过模板辅助退火方法,用于大面积制备结构可控、高密度有序的银纳米球阵列,研究了退火温度、压强和银膜厚度对银纳米球阵列形貌结构的影响.制备的高密度有序银纳米球阵列可以进一步应用于SRES基底.

金属纳米线阵列的光学非线性增强因子的分析和计算

以平行排列的无限长金属圆柱体为模型 ,基于金属颗粒与电磁场相互作用的平均场理论和非线性光学的基本理论 ,计算了局域场增强和表面等离子体共振引起金属纳米线阵列的光学非线性增强 ,通过理论计算得到了银纳米线阵列的局域场增强因子和有效三阶非线性极化率的增强因子 。

几种银纳米材料的实验室制备方法及特性分析

介绍了银纳米颗粒、银纳米球六边形阵列、一维和二维银纳米光栅的实验室制备方法,分析了各种制备方法的优缺点,以及制备过程参数对制备结果的影响。比较分析可知:化学还原法制备颗粒较为复杂、成功率低;模板法制备虽然过程复杂,但可以重复多次使用;双光束干涉刻蚀简单,但周期较大,精度不高。

银纳米球阵列的表面等离子体共振特性

采用离散偶极近似(DDA)法计算直线、平面和立方体排列的银纳米球阵列的消光谱及其电场分布情况。研究表明,银纳米球阵列的表面等离子体共振峰随银纳米球直径的增大而红移,随纳米球个数的增多而蓝移;不同结构银纳米球阵列间的耦合作用对其表面等离子体共振模式有显著影响,相同直径的银纳米球阵列耦合作用由强到弱的排列方式分别为平面排列、立方体排列、直线排列;银纳米球阵列的光谱特性与入射光偏振态的变化密切相关。