Ag-,核-Au-,殼-金屬納米線的合成及表面增強(qiáng)拉曼光譜研究.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)自發(fā)現(xiàn)以來已經(jīng)成為表面科學(xué)乃至納米科學(xué)中具備高表面靈敏度的研究工具之一，特別是近幾年來隨著納米科技的快速進(jìn)展，SERS被賦予了新的發(fā)展動(dòng)力。納米材料的可控和有序性使新型特殊SERS基底的制備成為可能，推動(dòng)了SERS機(jī)理的實(shí)驗(yàn)和理論研究：SERS技術(shù)的成熟也為納米材料的研究帶來了便捷工具，特別是SERS的極高表面靈敏度有望用于研究納米材料的特殊光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，成為納米科學(xué)領(lǐng)域的重要研究工具之一，因此納米科技與S

2、ERS是相互促進(jìn)，相互補(bǔ)充，共同發(fā)展。 本論文基于以上SERS和納米材料的相互關(guān)系，從氧化鋁模板制備出發(fā)，結(jié)合交流電沉積技術(shù)制備了單金屬納米線，并將之用于SERS基底。通過化學(xué)還原方法在單金屬納米線表面包裹不同厚度的金殼層，得到具有核殼結(jié)構(gòu)的核殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米線，結(jié)合合適的探針分子，嘗試將SERS用于表征復(fù)合金屬納米線的表面結(jié)構(gòu)，本論文的主要研究結(jié)果可總結(jié)如下： 1．采用兩步氧化法在不同的介質(zhì)中制備了多孔氧化鋁模板。模板

3、側(cè)面是相互平行無交叉的孔道結(jié)構(gòu)，其孔徑大小隨氧化介質(zhì)及擴(kuò)孔時(shí)間的長短改變。 2．結(jié)合交流電沉積技術(shù)往多孔氧化鋁模板中沉積了Au、Ag、Co、Ni等金屬，通過模板溶解獲得了金屬納米線，并探索了最佳的交流沉積條件。 3．采用化學(xué)還原法，通過控制氯金酸的加入量在已制備好的銀納米線表面包裹不同厚度的Au殼層而獲得Ag<,核>Au<,殼>復(fù)合納米線。納米線表面由不完全包裹到完全包裹的過程中出現(xiàn)孔洞結(jié)構(gòu)，該復(fù)合納米線可作為SERS研

4、究的新型基底。 4．利用循環(huán)伏安法對(duì)具有孔洞結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米線進(jìn)行多次循環(huán)掃描，發(fā)現(xiàn)線體表面組分在多次掃描過程中發(fā)生了重組最后可將孔洞結(jié)構(gòu)消失，且表面針孔效應(yīng)可通過SERS技術(shù)表征。 綜上所述，不同殼層厚度的復(fù)合金屬納米線展現(xiàn)了不同的SERS效應(yīng)，可作為實(shí)際研究的基底材料，借助探針分子SERS可用于表征核殼結(jié)構(gòu)納米線表面的孔洞效應(yīng)。由此可見可控納米材料的制備為SERS提供了新型高增強(qiáng)效應(yīng)的研究基底，同時(shí)高表面靈敏度的SER