一种纳米孔洞阵列金膜制备方法

以多孔阳极氧化铝膜(anodic aluminum oxide,AAO)为模板,用磁控溅射的方法制备纳米孔洞阵列金膜,SEM结果表明,制备得到的纳米孔洞阵列金膜形貌与AAO模板形貌一致,孔洞阵列规则,孔径大小均匀。此方法适合于纳米孔洞阵列金膜的复制,为纳米线、量子点等纳米阵列材料的组装与合成提供新的条件。

表面增强拉曼散射光谱的应用进展

表面增强拉曼光谱是一种非常有效的探测界面特性和分子间相互作用、表征表面分子吸附行为和分子结构的工具。已成为灵敏度最高的研究界面效应的技术之一,最大范围地应用于研究吸附分子在表面的取向及吸附行为、吸附界面表面状态、生物大分子的界面取向及构型、构象和结构分析;SERS技术也逐渐成为表面科学和电化学领域有力的研究手段,并已在痕量分析乃至单分子检测、化学及工业、环境科学、生物医学体系、纳米材料以及传感器等方面的研究中得到了广泛应用,甚至出现了拉曼技术与其他技术的联用。文章综述了近几年来表面增强拉曼散射作为一种光谱技术在这些应用领域的研究进展以及潜在应用价值;并简单介绍了作者所在实验室的相关工作,特别是富勒烯和碳纳米管材料等领域的一些探讨与研究。

Ag-Cu亚稳态合金薄膜的共溅射法制备及其特性研究

采用共溅射法,于不同温度下在玻璃基底上沉积Ag-Cu薄膜。X衍射(XRD)分析表明,当基片温度为100℃和200 ℃时,形成的是Ag-Cu亚稳态合金;而当温度升高到300℃以上时,形成的则是Ag和Cu的分离相。通过X光电子能谱(XPS)法测量不同温度下沉积薄膜的Ag和Cu原子含量比,发现基片加热温度对沉积元素的相对比有一定影响。原子力显微镜(AFM)检测表明,随着加热温度的升高,薄膜表面的粗糙度增加,颗粒尺寸增大。分析认为,在温度较低时,原子热激活能相对较低,不足以发生迁移,形成Ag-Cu亚稳态合金;而当温度较高时,原子热激活能增大,容易发生迁移,此时Ag和Ag、 Cu和Cu各自结合的能量最低,形成Ag和Cu的分离相。

金属铜纳米孔洞阵列膜制备方法研究

以多孔阳极氧化铝膜(anodicaluminumoxide,AAO)为模板,用真空蒸镀法复制了金属铜的纳米孔洞阵列膜,SEM结果表明,制备得到的金属铜纳米孔洞阵列膜形貌与AAO膜一致.此方法简单易行,能大规模生产,为纳米膜的工业化复制提供了一种新的工艺,为纳米线、纳米管等纳米阵列材料的合成与组装提供了有利的条件.

催化剂组分对制备单壁碳纳米管的影响

利用柠檬酸法制备出了Mo-Fe-MgO,Mo-Co-MgO和W-Co-MgO催化剂,在小型流化床中,以Ar气为载气,在1123K下催化裂解CH4来制备单壁碳纳米管(SWCNTs).利用透射电子显微镜和拉曼光谱方法研究了催化剂组分对SWCNTs制备的影响,并对SWCNTs的生长机理进行了探索,研究结果表明,柠檬酸法是一种制备负载型SWCNTs催化剂的有效方法,三种催化剂都能够得到质量较好的SWCNTs,在1123K左右,SWCNTs在三种催化剂上的生长过程可能类似于“微液相模型”.催化剂的组分对SWCNTs的管径分布影响较小,不同催化剂所得到的SWCNTs在内部结构上存在一定的差异.催化剂中加入第二组分Mo和W能有效提高产物的碳产率.

Ag、Au纳米颗粒的激光表面修饰

通过用Nd:YAG激光(λ=1 064 nm)对氧化还原法制备的Ag、Au纳米颗粒的修饰,使Ag、Au纳米颗粒的尺寸均匀性得到更好的改善。用透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见表面等离子体吸收(SPA)光谱对激光修饰后的Ag、Au纳米颗粒进行了测量和表征,结果表明,这些被修饰过的Ag、Au纳米颗粒由于自身体系发生了改变,可以作为更高效表面增强拉曼光谱(SERS)的增强基底。

手性分子2,3-丁二醇的旋光拉曼光谱研究

本文从拉曼峰和旋光拉曼峰出发,通过键极化率和微分键极化率分析研究(2R,3R)-2,3-丁二醇.通过分子C1和C2两种点群的优化结构,获得不依赖于这两种结构的结果和有关这个手性系统物理图像的丰富信息.对分子拉曼键极化率分析,得出在拉曼弛豫过程中,电荷主要从外围流向骨架结构.对分子微分键极化率的分析,显示在不对称C原子和与其相联系的H原子两侧化学键,C-O和C-CH3的微分键极化率的符号正好相反,意味着这个分子具有相当好的手性不对称性质.对比对称和反对称的键极化率、微分键极化率,本文得到这样的结论:对于(特别是键伸缩的)键极化率,(大体上是)对称的大于反对称的;而对于微分键极化率则是反对称的大于对称的.

(R)-1,3丁二醇的手性不对称性:微分键极化率的研究

本文从(R)-(-)-1,3-丁二醇((R)-(-)-1,3-Butanediol)的拉曼峰强和拉曼旋光峰强,求得其键极化率和微分键极化率,得出在拉曼过程中,电荷主要沿H16(或H15)O6C3C2C1O5所形成的(六边)环向外围的OH键和CH键流动.而此环内外化学键的微分键极化率的符号正好相反,此意味着这个分子具有相当好的手性不对称性质.

手性分子反-2,3-环氧丁烷的旋光拉曼光谱研究

本文从拉曼峰强出发,求得了反-2,3-环氧丁烷分子的拉曼键极化率,明确了拉曼激发下电荷的分布的信息.还从旋光拉曼(Raman optical activity,ROA)谱的峰强,求取了该分子的旋光拉曼键极化率.由分子手性中心的C-H产生的偶极矩与拉曼激发过程中,电荷流动产生的跃迁磁偶极矩的耦合,来理解旋光拉曼活性产生的机理.分析表明,旋光拉曼活性分子手性中心的C-H键两侧的旋光拉曼极化率符号相反,显示着手性分子局域的不对称性.还得到了对称和反对称坐标的键极化率和旋光拉曼极化率,并且从对称性的角度,即C2群的不可约表示,讨论了这些极化率的内涵.

应用置换反应制备高效SERS活性基底研究

利用预处理的铝片和铜片还原硝酸银溶液的方法获得了具有不同表面形貌的银纳米结构。扫描电子显微镜(SEM)图表明反应产物分别为花样和树枝状的银纳米结构。以对羟基苯甲酸(PHBA)作为探针分子,对这种新体系的表面增强拉曼散射(SERS)活性进行了研究,发现该体系是一种非常高效的SERS活性增强基底,并且其SERS活性优于用化学方法制备的银胶。本文对这种新型SERS活性基底的增强机制进行了讨论。