Au-Ag合金纳米海胆结构用于农药残留的SERS检测

本文通过合成高密度尖端的Au-Ag合金纳米海胆,实现了对有机磷农药乙基对氧磷和有机氯农药γ-六六六的检测。首先合成Ag纳米颗粒,然后用L-多巴还原Ag纳米颗粒,最终形成高密度尖端Au-Ag合金纳米海胆结构。高密度尖端结构用作SERS基底,通过便携式拉曼光谱仪实现对有机磷农药乙基对氧磷和有机氯农药γ-六六六的检测,结果显示具有较高的灵敏度。该方法简单、方便、灵敏度高,有望实现对农药残留高灵敏的现场检测。

海胆状Au-Ag-Pt-Pd四元纳米合金的近红外光电响应特性及拉曼散射增强的研究

与单金属相比,多金属纳米材料具有优异宽波谱范围响应的局部表面等离子体共振(LSPR),有利于提高光致电子转移效率并促进电荷载流子的有效分离.本文通过种子生长法和化学还原法,成功合成了具有多触角的海胆状金/银/铂/钯(Au-Ag-Pt-Pd NUs)四元纳米合金,探究了该纳米合金在不同退火温度下的局部表面等离子体共振(LSPR)响应特性,实验结果显示,在近红外光(808 nm)激发下,退火200℃的Au-Ag-Pt-Pd NUs的瞬态光电流强度是初始Au-Ag-Pt-Pd NUs的1.6倍.此外,以结晶紫(CV)作为探针分子,退火200℃的Au-Ag-Pt-Pd NUs的表面增强拉曼光谱(SERS)信号强度是初始Au-Ag-Pt-Pd NUs的1.8倍,从而验证了退火200℃的Au-Ag-Pt-Pd NUs具有很好的SERS活性,同时CV探测浓度可低至10^(12)M,并且实现了低浓度H_(2)O_(2)探测,探测范围:0.09—1.02μmol/L.结果表明,由于多重金属协同效应,四元Au-Ag-Pt-Pd NUs复合结构具备优异的光电响应特性和较高的SERS灵敏度,可为贵金属生物近红外探测提供新的思路.

Au-Ag合金纳米粒子制备及其表面增强拉曼光谱研究

首先采用柠檬酸钠法制得Au-Ag合金纳米种子,然后采用盐酸羟胺生长法得到不同组成的Au-Ag合金纳米粒子.在其UV-V is光谱中只观察到一个位于单金属银和金之间的等离子体共振峰,表明Au-Ag合金纳米粒子已经形成.TEM结果表明,合金纳米粒子的粒径约为60 nm,且颜色均一,没有明显的核壳结构.用苯硫酚(TP)作为探针分子研究了合金纳米粒子的表面增强拉曼光谱(SERS).结果表明,SERS强度与合金纳米粒子的组成和尺寸有关.当纳米粒子粒径一定时,除Au25Ag75外,随着金的增加SERS强度增强.Au25Ag75的粒径比Ag小,导致SERS强度比Ag低.Au50Ag50和Au75Ag25加入TP分子后,其聚集方式与Au相似,等离子体共振峰逐渐靠近1 064 nm,金含量较高时,TP的SERS归于聚集体的等离子体共振增强的贡献.

Au-Ag合金纳米球壳的折射率传感特性分析与优化

基于Au纳米颗粒的稳定性、无毒性、生物相容性和Ag纳米颗粒优异的消光特性,Au-Ag合金纳米颗粒在生物传感中存在着潜在的应用价值。为了能找到传感性能更好的合金纳米颗粒,本文利用双层球Mie散射理论和介电函数尺寸修正模型定量研究了Au-Ag合金纳米球壳的尺寸参数对折射率灵敏度、半峰宽和品质因子的影响,获得了最佳品质因子和对应的优化尺寸。同时,本文研究了Au摩尔分数对最佳品质因子和优化尺寸的影响。结果发现,当Au摩尔分数x为0.5时,Au-Ag@SiO_(2)(Au-Ag@Vacuum)合金纳米球壳的最大品质因子为2.09(2.20),对应的内核半径和外壳厚度分别为22.3 nm(23.6 nm)和8.7 nm(6.9 nm)。当Au摩尔分数小于0.25时,Au-Ag合金纳米球壳的品质因子优于Au纳米球壳。随着Au摩尔分数的减小,品质因子增大,甚至是Au纳米球壳的2~3倍。此研究为Au-Ag合金纳米球壳在生物传感领域中的有效应用提供了理论指导。

Au-Ag合金纳米管填充碳纳米管特性的第一性原理研究

基于密度泛函理论框架下的第一性原理计算,研究了Au-Ag合金纳米管同轴填充不同线径锯齿型(n,0)碳纳米管所形成复合系统的稳定性、电子特性和力学性能.结果表明,内、外管间距约为4.20的Au x Ag 4-x@(15,0)复合系统为具有较大填充率的最稳定结构.能带结构分析表明,相对于自由Au-Ag合金纳米管复合系统的量子电导有所增加,电子态密度分析表明复合系统中的传导电子主要来源于内部Au原子和Ag原子的s电子以及外部C原子的p电子.相对于自由金属纳米管而言,碳纳米管的包裹使得金属纳米管的轴向拉伸临界应变和理想强度大大增加,有效地提高了其力学性能.

金银合金纳米颗粒的可控合成及其光催化性能

以果糖为还原剂和表面活性剂,可控合成了平均粒径小于14.6nm的金银(Au-Ag)合金纳米颗粒.基于一步法,改变合成时间(1~8min),Au-Ag合金纳米颗粒的成分及其表面等离子共振(SPR)波长被连续调控.采用UV-Vis、EDX、ICP、XPS、TEM、HR-TEM和SAED等分析手段对Au-Ag合金纳米颗粒进行表征,发现制备的合金纳米颗粒具有均匀的成分和合金结构.由于Au、Ag两元素的协同作用,Au-Ag合金纳米颗粒在4-硝基苯酚的光催化降解反应中表现出了优异的光催化活性和稳定性.除了改变Au-Ag合金纳米颗粒的添加量,光催化反应的动力学速率常数还可通过改变合金成分来线性调节.基于可控合成,动力学速率常数甚至可通过Au-Ag合金纳米颗粒的合成时间来线性调控.上述控制动力学速率常数的方法可为其他的光催化反应提供参考.

Au-Ag、Ag@Au纳米颗粒的制备及光学性能的研究

通过改进的Frens法,制备出含金量不同的Au-Ag合金纳米颗粒和Ag@Au纳米颗粒.通过测试,UV-Vis光谱结果表明,Au-Ag合金纳米颗粒只有一个介于Au、Ag峰值之间的等离子体共振峰;且峰值与金的摩尔分数呈线性关系.SEM、TEM结果表明Ag@Au纳米颗粒有约为13 nm的壳层;而Au-Ag合金纳米颗粒没有核壳结构,说明是合金,并且随着Au-Ag合金中Au的成分的逐渐增加,粒径趋于均匀、形貌趋于稳定的类球型.

Au-Ag合金纳米球壳光吸收和后向散射特性的优化

为了找到光吸收和后向散射特性更好的纳米球壳,利用双层同心球的Mie散射理论和介电函数的尺寸修正模型定量分析了Au-Ag合金纳米球壳的内核半径、外壳厚度、合金成分和周围介质对光吸收和后向散射特性的影响。结果表明,当Au的摩尔分数为50%,步距为0.01 nm,内核分别为SiO_(2)和真空情况时,Au-Ag合金纳米球壳的体积吸收系数最大值分别为93.660μm^(-1)和99.316μm^(-1)时,内核半径分别为27.89 nm和28.02 nm,外壳厚度分别为3.95 nm和3.35 nm;后向散射系数的最大值分别为5.280μm^(-1)和5.550μm^(-1)时,内核半径分别为56.08 nm和56.37 nm,外壳厚度分别为10.47 nm和8.89 nm。此外,当Au的摩尔分数小于9%时,Au-Ag合金纳米球壳的光吸收特性优于Au纳米球壳;当Au的摩尔分数小于11%时,Au-Ag合金纳米球壳的后向散射特性优于Au纳米球壳。

基于消光法反演单分散Au-Ag合金纳米球的粒径和浓度

基于Mie理论分析单分散Au-Ag合金纳米球消光特性随粒径和波长的变化情况。在理论计算中,根据金属纳米颗粒中自由电子平均自由程的缩短效应对Au-Ag合金纳米颗粒的介电函数进行修正。基于消光特性提出了三种确定粒径和浓度的拟合公式,包括共振波长法、双波长消光法和改进的双波长消光法。结果表明,只要测得颗粒的消光谱,就能利用拟合公式反演颗粒的粒径和浓度。此外,对比三种方法的灵敏度和粒径范围发现,相比其他方法,共振波长法的原理更简单、速度更快。

金/银合金纳米颗粒的制备及光学吸收特性

以柠檬酸盐为还原剂,通过共还原氯金酸和硝酸银的混合溶液制备出Au/Ag合金纳米颗粒,用透射电子显微镜(TEM)对颗粒的形貌和尺寸进行了表征。300-800nm范围的吸收光谱研究发现,Au/Ag合金纳米颗粒具有单峰等离子体吸收特征,且随着反应液中氯化金和硝酸银的摩尔比的减少,吸收峰将产生蓝移。实验结果表明,Au-Ag合金纳米颗粒的光学吸收特性具有组分可裁剪性,使其在纳米尺度的光学领域具有潜在的应用价值。