銀納米粒子組裝陣列上表面增強熒光研究.pdf

1、熒光檢測在生物科學、生物技術以及醫(yī)藥診斷等方面都是非常有效的檢測手段，而通過提高檢測靈敏度來檢測微量目標分子在這些領域則顯得尤為重要。許多提高靈敏度的方法已經得到了廣泛的研究，而其中對金屬納米結構上的表面增強熒光的研究尤為引人關注。眾所周知，處于電磁場中的金屬納米粒子，由于其與電磁場之間的相互作用可引起自由傳導電子的選擇性振動，并可導致特定的光學性質。若在金屬納米粒子附近存在熒光團，其熒光強度可被增強10-103倍，熒光強度的增強是通過

2、熒光團與入射光激發(fā)的金屬粒子周圍的電場之間的電磁耦合發(fā)生的。 通過合成粒度分布均勻，性能穩(wěn)定的金、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二維亞單層結構。利用UV-Visible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耦合密切相關。銀納米粒子的粒徑大小與表面增強熒光效應密切相關，在吸收光譜上粒徑較大的納米粒子其四

3、極子共振吸收明顯；與此相對應，粒徑較大的銀納米粒子對熒光的表面增強效應更強。且當熒光激發(fā)波長在銀納米粒子等離子體共振吸收區(qū)域(470nm)內時，熒光獲得最大增強。組裝密度不同的銀納米粒子陣列對熒光的增強效應不同：密度小，粒子間距大，粒子間難以產生強的電場耦合；而當密度過大，粒子容易團聚，粒子與熒光分子的碰撞幾率增大；同時粒子團聚體可能也擋住了部分熒光，熒光增強效果亦不佳。實驗探索結果發(fā)現(xiàn)羅丹明B在組裝密度為1.00左右的大粒徑銀納米粒子

4、上的熒光增強效應最明顯。 熒光分子與銀納米粒子之間的距離能影響熒光增強效應。在銀納米粒子組裝陣列上組裝不同的硫醇分子以得到不同的熒光分子與銀納米粒子間的距離，從而得到不同的表面熒光增強效應。研究發(fā)現(xiàn)當在組裝密度為0.50的銀納米粒子陣列上組裝十二硫醇時，熒光強度再一次得到增強。 在相同的體系中研究羅丹明6G的表面增強熒光，進一步驗證了表面增強熒光的影響因素：銀納米粒子組裝結構的密度，熒光分子與銀納米粒子組裝結構之間的距離