银/生物材料基底的制备及SERS性能研究

发布时间：2024-05-07 02:44

　　表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)是一种与金属纳米粗糙表面相关的非线性光学增强效应,它可以反映分子独特的振动光谱信息,常被称为分子的“指纹”光谱。由于其兼顾高灵敏度、快速响应、无损分析等优点,成为分析化学、生物传感、食品安全以及环境监测等领域最具活力的分析工具之一。近年来,为了推进SERS技术在分析检测领域的应用与发展,制备兼顾低成本以及高SERS性能的活性基底成为研究者们关注的热点。本论文旨在以天然的生物材料为支架,利用磁控溅射技术,构筑不同形貌的银/生物材料SERS基底,通过对“热点”的调控,基于表面等离子体共振效应实现基底的最佳SERS性能。主要研究内容如下:(1)利用磁控溅射技术将银修饰到具有周期纳米柱阵列的蜻蜓翅膀上,通过优化制备条件,在相邻纳米柱之间形成高强度的“热点”,借助于表面等离子体共振耦合效应,获得基底最佳增强性能。同时,利用扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对基底的微观形貌和SERS增强性能进行表征,并通过三维时域有限差分法,模拟高强度“热点”产生的局域电场分布情况。(2)在三维分层网状结构的龙眼鸡翅膀上构筑和...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

等离子体共振模型是最典型的电磁增强的理论模型[2]，如图1-2所示，当入射光作用于粗糙微/纳尺寸金属表面时，会引起金属表面的自由电子发生集体振荡，若入射光的频率与自由电子的振荡频率达到一致时，就会出现局域表面等离子体共振现象，-2-

图1-3（a）表面等离激元与（b）局域表面等离子体示意图[1]依据电磁增强理论，表面等离子体共振效应所产生的局域电场增强是拉曼增强的关键，因此，加强对该现象的研究与认识成为构筑高性能SERS活须突破的难点。表面等离子体并不属于等离子体的范畴，而是属于量子物，其实质是自由电子的集体....

2.1.1时域有限差分方法2.1.1.1Yee元胞法图2-1Yee元胞示意图[36]时域有限差分方法是Yee在1966年最先提出的[37]，该方法是一种在三维网格上解Maxwell方程组的时域差分算法[38]，其主要思想是在时间和空间上将电场和磁场进行离散分析，加上初始条....

SERS测试的过程，我们绘制了如图2-2所示的图解。首先，将蜻蜓翅膀分别于丙酮、无水乙醇、去离子水中清洗20分钟，天然的龙眼鸡翅膀以及蛾翅膀均用无水乙醇清洗，以去除其表面粘附的污渍，自然干燥后，将处理过的翅膀固定于玻璃载玻片上，随后，置于磁控溅射系统中使翅膀表面装饰以不同形貌的银....

本文编号：3966707