基于Au@ZIF-8光催化納米等離子體感器研究.pdf

1、隨著社會(huì)的進(jìn)步，人類生活水平不斷提高，隨之而來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重，其中水資源污染尤為嚴(yán)重。水環(huán)境中有機(jī)類污染物的處理和檢測(cè)是一大熱門的研究課題，現(xiàn)今用于處理有機(jī)污染物的方法主要有光催化氧化法、Fenton催化氧化法、臭氧氧化法、電化學(xué)催化法等。光催化氧化法由于其應(yīng)用范圍廣而且具有安全、無(wú)毒、催化活性好、穩(wěn)定性高、經(jīng)濟(jì)有效、可重復(fù)使用等眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。金屬有機(jī)框架是一類由有機(jī)配體與金屬中心經(jīng)過(guò)配合形成的具有可調(diào)節(jié)孔徑大小和結(jié)構(gòu)

2、的材料。由于其較大的比表面積和孔隙率，使其在光催化降解污染物方面應(yīng)用廣泛。目前，傳感技術(shù)研究的發(fā)展越來(lái)越受到關(guān)注，其擁有快速、無(wú)需標(biāo)記、實(shí)時(shí)在線檢測(cè)的表面等離子體技術(shù)，在環(huán)境和食品及藥物檢測(cè)領(lǐng)域越來(lái)越受到重視。本文針對(duì)水中有機(jī)類污染物亞甲基藍(lán)（MB）的檢測(cè)，利用金屬有機(jī)框架和納米等離子體從光催化氧化方面入手制備了納米等離子體薄膜傳感器。
　　制備Au@ZIF-8核殼結(jié)構(gòu)納米等離子體復(fù)合薄膜并用于光催化氧化與傳感。采用溶膠法制備了大

3、小為15nm的金納米粒子，將其與聚乙烯吡咯烷酮（PVP）復(fù)合，通過(guò)自組裝的方法直接在金納米粒子上合成ZIF-8納米粒子實(shí)現(xiàn)對(duì)金納米粒子的包裹，采用膠體沉積法將復(fù)合催化劑負(fù)載到透明基地上，最終制得具有核殼結(jié)構(gòu)的Au@ZIF-8納米等離子體復(fù)合薄膜。將制備好的具有核殼結(jié)構(gòu)的Au@ZIF-8核殼結(jié)構(gòu)薄膜用于光催化氧化降解亞甲藍(lán)染料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其具有良好的催化活性；于是將其用作納米等離子體傳感器，建立基于LSPR效應(yīng)的用來(lái)檢測(cè)溶液中亞甲藍(lán)濃度的新

4、方法。創(chuàng)新性的提出了用Au@ZIF-8核殼結(jié)構(gòu)納米等離子體復(fù)合薄膜共振吸收峰的搖擺頻率（fs）來(lái)對(duì)光催化反應(yīng)速率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　制備了Au@ZIF-8層狀結(jié)構(gòu)納米等離子體薄膜并用于光催化氧化與傳感。利用PVP和丙酮對(duì)金納米粒子溶液進(jìn)行濃縮，通過(guò)甘油調(diào)節(jié)溶液粘度，采用膠體沉積法使其在透明玻璃基底上成膜。通過(guò)水熱法合成ZIF-8納米粒子，采用膠體沉積法，調(diào)整極性調(diào)節(jié)劑的組分和比例，將ZIF-8納米粒子負(fù)載到Au納米基底上，制得均勻

5、度好、靈敏度較高的Au@ZIF-8層狀結(jié)構(gòu)納米等離子體薄膜。制備的Au@ZIF-8層狀結(jié)構(gòu)薄膜用于光催化氧化降解染料亞甲藍(lán)，發(fā)現(xiàn)具有良好的光催化活性；創(chuàng)新性的采用Raman光譜明顯的看到了層狀A(yù)u@ZIF-8對(duì)MB吸附和光催化的過(guò)程。同時(shí)將其作為光催化氧化納米等離子體傳感器，建立了基于LSPR的用于檢測(cè)溶液中亞甲藍(lán)濃度的新方法。創(chuàng)新性的提出了用Au@ZIF-8層狀結(jié)構(gòu)納米等離子體薄膜共振吸收峰的搖擺頻率（fs）來(lái)反映光催化氧化反應(yīng)速率。