貴金屬Au、Ag納米粒子的可控合成及其表面增強拉曼散射研究.pdf

1、貴金屬納米材料因其獨特的物理與化學性質(zhì)在光學、微電子和環(huán)境檢測領域等具有重要的應用,已成為當前納米科技領域最具活力的一個學科分支。貴金屬納米材料的性能與其尺寸和形貌密切相關。制備出形狀、尺寸、組成可控的貴金屬納米結構,特別是具有新穎形貌的納米粒子,不僅為深化溶液相條件下晶體生長的理論研究奠定基礎,而且可以拓展貴金屬納米材料的應用領域。同時貴金屬納米材料的尺寸、形貌和結構對其表面增強拉曼效應具有重要影響。因此,制備不同尺寸和形貌的貴金屬納

2、米材料,對于研究表面增強拉曼散射的形成機理以及促進其實際應用的發(fā)展都具有十分重要的意義。
　　目前關于貴金屬納米材料的制備方法已被廣泛報道,但是這些制備方法多數(shù)往往需要在高溫反應環(huán)境,或者在有機溶劑中進行,有時易造成環(huán)境污染。同時這種復雜工藝并不符合工業(yè)化生產(chǎn)中要求材料合成方法簡單、成本低、綠色環(huán)保且適合大規(guī)模合成的發(fā)展趨勢。因此可重復性高,方法簡單,易于大規(guī)模生產(chǎn)的綠色新型合成途徑越來越受到人們的關注。本論文嘗試通過設計出一種簡

3、單有效的水相溶液合成方法,制備具有均勻并且形貌、尺寸及組成可控的Au(Ag)貴金屬納米粒子。借助于SEM、TEM、HRTEM及XRD等表征手段對獲得的Au、Ag納米結構進行了尺寸、形貌、晶體結構及組成的測試與分析。利用羅丹明6G(R6G)分子為探針分子,對制備的Au、Ag納米結構的表面增強拉曼效應進行了研究。論文主要研究內(nèi)容及結果包括以下幾個方面:
　　(1)采用牛血清白蛋白(BSA)為生物模板,抗壞血酸為還原劑,在水溶液中還原銀

4、氨絡離子制備尺寸分布均勻的微/納米銀粉,研究結果表明通過調(diào)控反應溫度、氨水和前驅(qū)體濃度等因素,可以實現(xiàn)對銀粉尺寸的可控合成。其中氨水濃度對銀粒子粒徑具有較大影響,通過調(diào)節(jié)氨水用量可獲得不同尺寸的球形銀顆粒(0.2-2.3μm),有望應用于高性能電子漿料的制造。
　　(2)采用牛血清白蛋白(BSA)和十六烷基氯化銨(CTAC)作為復合保護劑,調(diào)節(jié)反應溫度和CTAC的含量,在水相體系中利用抗壞血酸快速還原硝酸銀成功制備了3種不同形貌的

5、花狀Ag顆粒,采用R6G為探針分子,對三種形貌的花Ag狀顆粒進行了表面增強拉曼散射(SERS)測試。結果表明,當粒子表面粗糙,其表面顆粒之間的間隙越多,其SERS效應越為顯著。
　　(3)采用銀納米線作為犧牲模板,左旋多巴作為還原劑和保護劑,簡單而快速的合成了表面高粗糙度的毛蟲狀金納米管。進一步的實驗表明,通過調(diào)整的HAuCl4和左旋多巴的比例,可以控制毛蟲狀金納米管的表面粗糙度。由于其獨特的結構,如多刺的表面,中空的內(nèi)部,這些毛