高衍射强度二维有序阵列/水凝胶复合体系及可视化传感研究
发布时间：2023-08-08 20:07
聚苯乙烯(PS)微球阵列是二维(2D)阵列/水凝胶复合传感薄膜所常用的2D阵列。但是由于PS微球阵列光学响应信号较弱,导致2D PS微球阵列/水凝胶膜衍射光谱测量需借助高反射镜,使其作为可视化传感器的实际应用受到了极大限制。本论文发展了水凝胶膜双面负载2D PS微球阵列、水凝胶膜负载2D PS微球-Au壳阵列和水凝胶膜负载2D Au纳米球阵列的制备方法,旨在提高2D阵列／水凝胶膜复合物的衍射光强度,促进其作为可视化传感器的实际应用。本论文的主要工作如下：(1)利用一种简单的方法制备了用于pH可视化探测的双面负载2D PS微球阵列的壳聚糖(CS)水凝胶薄膜。与单面负载2D PS微球阵列的CS水凝胶膜相比,双面负载2D PS微球阵列的水凝胶膜具有较强的衍射光强度；同时,由于平衡了水凝胶膜双面的应力,克服了单面负载2D PS微球阵列CS水凝胶膜的卷曲问题。上述优势使双面负载2D PS微球阵列的水凝胶薄膜更适合作为可视化传感器。(2)通过在2D PS微球阵列上沉积Au膜得到2D PS微球-Au壳阵列,之后将其嵌入到聚丙烯酸(PAAc)水凝胶膜表面,制备了自支撑的2D PS微球-Au壳阵列/PA...
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光子晶体
1.2.1 光子晶体的衍射
1.2.2 3D光子晶体
1.2.3 2D光子晶体
1.3 响应光子晶体
1.3.1 3D响应光子晶体
1.3.2 基于3D响应光子晶体可视化传感器应用
1.3.3 2D响应光子晶体
1.3.4 基于2D响应光子晶体可视化传感器应用
1.3.5 基于光子晶体/水凝胶膜复合物体系敏感机理探讨
1.4 本课题的提出和主要研究内容
参考文献
第二章 水凝胶膜双面负载PS微球阵列可视化传感及抗卷曲特性
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料和试剂
2.2.2 双面负载2D PS微球阵列壳聚糖膜的制备
2.2.3 表征方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 2D PS微球阵列的形貌特征
2.3.2 2D PS微球阵列/水凝胶膜复合物的形貌特征
2.3.3 水凝胶膜双面负载2D PS微球阵列pH敏感性及其光学性能
2.3.4 水凝胶膜单面负载2D PS微球阵列pH敏感性及其光学性能
2.3.5 衍射强度对比
2.3.6 水凝胶膜双面负载2D PS微球阵列NaCl敏感性
2.3.7 水凝胶膜双面负载2D PS微球阵列衍射增强机理探讨
2.4 本章小结
参考文献
第三章 二维PS微球-Au壳阵列/水凝胶膜传感特性
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要试剂
3.2.2 2D PS微球阵列-Au壳阵列/水凝胶膜复合物的制备
3.2.3 表征方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 2D PS微球阵列的形貌特征
3.3.2 2D PS微球-Au壳阵列的形貌特征
3.3.3 2D PS微球-Au壳阵列/水凝胶膜复合物的形貌特征
3.3.4 吸收光谱
3.3.5 衍射光谱
3.3.6 衍射强度对比
3.3.7 衍射增强机理分析
3.4 本章小结
参考文献
第四章 二维Au纳米球阵列/水凝胶膜pH传感特性
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要试剂
4.2.2 2D纳米球阵列/pH敏感水凝胶膜复合物的制备
4.2.3 表征方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 形貌特征
4.3.2 吸收光谱
4.3.3 衍射光谱
4.3.4 衍射强度对比
4.3.5 衍射增强机理探讨
4.4 本章小结
参考文献
第五章 二维Au纳米球阵列/水凝胶膜葡萄糖传感特性
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 主要试剂
5.2.2 2D Au纳米球阵列/葡萄糖敏感水凝胶膜复合物的制备
5.2.3 表征方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 形貌特征
5.3.2 2D Au纳米球阵列/P(AAm-co-PBA)水凝胶膜葡萄糖敏感性
5.3.3 2D Au纳米球阵列/PVA-P(AAm-co-PBA)水凝胶膜葡萄糖敏感性
5.4 本章小结
参考文献
第六章 二维Au纳米球阵列/水凝胶膜HF酸传感特性
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 主要试剂
6.2.2 2D Au纳米球阵列/HF酸敏感水凝胶膜复合物的制备
6.2.3 表征方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 形貌特征
6.3.2 2D Au纳米球阵列/水凝胶膜复合物HF酸敏感性
6.3.3 敏感机理探讨
6.4 本章小结
参考文献
第七章 本论文有待进一步解决的问题
第八章 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 本论文的创新点
8.3 展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3840400
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光子晶体
1.2.1 光子晶体的衍射
1.2.2 3D光子晶体
1.2.3 2D光子晶体
1.3 响应光子晶体
1.3.1 3D响应光子晶体
1.3.2 基于3D响应光子晶体可视化传感器应用
1.3.3 2D响应光子晶体
1.3.4 基于2D响应光子晶体可视化传感器应用
1.3.5 基于光子晶体/水凝胶膜复合物体系敏感机理探讨
1.4 本课题的提出和主要研究内容
参考文献
第二章 水凝胶膜双面负载PS微球阵列可视化传感及抗卷曲特性
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料和试剂
2.2.2 双面负载2D PS微球阵列壳聚糖膜的制备
2.2.3 表征方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 2D PS微球阵列的形貌特征
2.3.2 2D PS微球阵列/水凝胶膜复合物的形貌特征
2.3.3 水凝胶膜双面负载2D PS微球阵列pH敏感性及其光学性能
2.3.4 水凝胶膜单面负载2D PS微球阵列pH敏感性及其光学性能
2.3.5 衍射强度对比
2.3.6 水凝胶膜双面负载2D PS微球阵列NaCl敏感性
2.3.7 水凝胶膜双面负载2D PS微球阵列衍射增强机理探讨
2.4 本章小结
参考文献
第三章 二维PS微球-Au壳阵列/水凝胶膜传感特性
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要试剂
3.2.2 2D PS微球阵列-Au壳阵列/水凝胶膜复合物的制备
3.2.3 表征方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 2D PS微球阵列的形貌特征
3.3.2 2D PS微球-Au壳阵列的形貌特征
3.3.3 2D PS微球-Au壳阵列/水凝胶膜复合物的形貌特征
3.3.4 吸收光谱
3.3.5 衍射光谱
3.3.6 衍射强度对比
3.3.7 衍射增强机理分析
3.4 本章小结
参考文献
第四章 二维Au纳米球阵列/水凝胶膜pH传感特性
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要试剂
4.2.2 2D纳米球阵列/pH敏感水凝胶膜复合物的制备
4.2.3 表征方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 形貌特征
4.3.2 吸收光谱
4.3.3 衍射光谱
4.3.4 衍射强度对比
4.3.5 衍射增强机理探讨
4.4 本章小结
参考文献
第五章 二维Au纳米球阵列/水凝胶膜葡萄糖传感特性
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 主要试剂
5.2.2 2D Au纳米球阵列/葡萄糖敏感水凝胶膜复合物的制备
5.2.3 表征方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 形貌特征
5.3.2 2D Au纳米球阵列/P(AAm-co-PBA)水凝胶膜葡萄糖敏感性
5.3.3 2D Au纳米球阵列/PVA-P(AAm-co-PBA)水凝胶膜葡萄糖敏感性
5.4 本章小结
参考文献
第六章 二维Au纳米球阵列/水凝胶膜HF酸传感特性
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 主要试剂
6.2.2 2D Au纳米球阵列/HF酸敏感水凝胶膜复合物的制备
6.2.3 表征方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 形貌特征
6.3.2 2D Au纳米球阵列/水凝胶膜复合物HF酸敏感性
6.3.3 敏感机理探讨
6.4 本章小结
参考文献
第七章 本论文有待进一步解决的问题
第八章 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 本论文的创新点
8.3 展望
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
本文编号：3840400
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