石墨烯與金屬納米結(jié)構(gòu)相互作用的研究.pdf

1、石墨烯由于其新奇的理化性質(zhì)，自發(fā)現(xiàn)之初一直備受關(guān)注，從石墨烯本身的力、熱、光、電方面的研究，逐漸擴(kuò)展為其衍生物與各種其他納米材料復(fù)合物的研究。而金屬納米結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出與宏觀大塊物質(zhì)和小分子以及其他納米結(jié)構(gòu)都完全不同的特有性質(zhì)，如果將它與石墨烯結(jié)合起來(lái)會(huì)產(chǎn)生什么樣的奇妙性質(zhì)，又會(huì)帶來(lái)怎樣全新的應(yīng)用，正是本篇論文研究的重點(diǎn)。本文著眼于石墨烯及其衍生物與金屬納米結(jié)構(gòu)的相互作用，以復(fù)合物材料制備為基礎(chǔ)，在生物傳感、表面增強(qiáng)拉曼散射、催化和熒光等多個(gè)

2、方面，探討這種石墨烯與金屬納米結(jié)構(gòu)復(fù)合體系的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景。通過表征、計(jì)算和討論，本文認(rèn)為，合理利用石墨烯與金屬納米結(jié)構(gòu)的相互作用，可以使傳感更靈敏，拉曼信號(hào)更明顯，催化更有效或是熒光更可控。這些研究結(jié)果有助于人們進(jìn)一步理解石墨烯與金屬納米結(jié)構(gòu)的相互作用機(jī)理，并為它們?cè)诙鄠€(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用提供依據(jù)。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1.利用無(wú)電沉積技術(shù)和一步原位還原法，分別將金納米顆粒復(fù)合到CVD生長(zhǎng)石墨烯和化學(xué)氧化還原石墨烯上。通過電子

3、顯微鏡、能量散射譜及X光電子能譜的測(cè)量手段進(jìn)行詳細(xì)表征分析。
　　2.提出利用CVD石墨烯與金納米顆粒復(fù)合物痕量檢測(cè)的方法。利用這種方法，β2受體激動(dòng)劑可以被靈敏、便捷的檢測(cè)出。這個(gè)工作為嚴(yán)格控制β2受體激動(dòng)劑類藥物濫用，提供了檢測(cè)試驗(yàn)新的思路。
　　3.提出利用石墨烯與金納米顆粒復(fù)合物作為表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)襯底的方法，對(duì)羅丹明6G拉曼信號(hào)進(jìn)行測(cè)試結(jié)果表明，拉曼信號(hào)強(qiáng)度有效增強(qiáng)，并進(jìn)行增強(qiáng)機(jī)制的詳細(xì)分析。這項(xiàng)研究為

4、有效增強(qiáng)拉曼信號(hào)提供了新的方法，也為研究之前不易被獨(dú)立觀測(cè)的化學(xué)機(jī)制提供了可能。
　　4.研究了石墨烯與金納米顆粒復(fù)合物作為催化魯米諾-過氧化氫化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)的催化劑的表現(xiàn)。系統(tǒng)論證顆粒尺寸效應(yīng)和石墨烯輔助作用對(duì)系統(tǒng)發(fā)光強(qiáng)度的影響，提出最優(yōu)催化條件，在此條件下，利用該發(fā)光系統(tǒng)靈敏檢測(cè)樣品中的過氧化氫和多種有機(jī)物。
　　5.提出金屬納米天線調(diào)制石墨烯量子點(diǎn)的方法，設(shè)計(jì)具有多頻表面等離子共振(SPR)波段的銀納米八面體結(jié)構(gòu)。利用該