銀納米結構可控生長及SERS傳感研究.pdf

1、銀納米材料具有非常優(yōu)異的物理與化學性能，可廣泛應用于電子工業(yè)、催化劑行業(yè)、醫(yī)藥、生物傳感器等領域。銀納米材料的性質主要取決于其形貌與尺寸，銀納米結構的可控生長是目前研究熱點之一。其中，樹枝狀銀納米結構相比于光滑的納米線，具有多級分枝結構，這種分枝納米結構使得SERS效應顯著;其次，樹枝狀納米結構的樹枝彼此之間縱橫交錯形成網狀結構，構筑出許多間隙帶，這種間隙帶可以看作是局部的“熱點”(hot sopts)，能維持強烈的局部電磁場，對SER

2、S效應有重要的貢獻。因此，樹枝狀銀納米結構是一種良好的SERS基底。
　　本文研究了形貌可控的樹枝狀銀納米結構的制備方法。然后用電泳法將樹枝狀結構組裝在ITO導電玻璃上，形成薄膜，將得到的薄膜作為基底用于SERS研究，分別檢測了幾種不同的探測物分子，均有很強的拉曼信號。最后，進一步研究了樹枝狀納米結構與銀納米顆粒復合結構的制備與該復合結構的SERS性能。主要內容包括以下幾個方面:
　　(1)研究了樹枝狀銀納米結構的可控生長規(guī)

3、律。通過光照法在室溫下(20℃)，反應120 min可以制得具有多級分枝結構的樹枝狀銀納米結構。分析了不同藥品的作用，發(fā)現不同濃度的L-精氨酸使得樹枝直徑從20 nm到200 nm可控，高濃度的PVP有助于樹枝增長，不同濃度的檸檬酸鈉使得樹枝網狀面積可控，同時硼氫化鈉的量是樹枝形成與否的關鍵。我們認為樹枝狀銀納米結構是由納米顆粒堆積團聚生成的。
　　(2)研究了基于電泳沉積法的SERS基底制備方法，該法操作簡單且不會改變樹枝狀結構

4、的形貌。探討了電泳電壓、電泳時間、溶劑及懸浮液濃度對樹枝狀納米結構薄膜形貌的影響。通過優(yōu)化電泳工藝，制備出表面均勻、致密的樹枝狀銀納米結構薄膜。
　　(3)研究了基于樹枝狀銀納米結構的SERS增強效應。以羅丹明6G為探針分子，進行SERS基底的應用檢測，檢測時信號穩(wěn)定、均勻性良好，拉曼信號的強度和探針分子濃度成線性關系，可以實現檢測時的定性及定量檢測。檢測限為10-10 M，增強因子為2.4×108。同時，也分別對亞甲基藍和結晶紫