不同壳层厚度Au@SiO_2的表面增强拉曼效应

通过电偶置换反应制备了尺寸在30~35 nm的结晶性良好的Au纳米颗粒,并成功在其表面包覆了不同厚度的Si O2壳层,利用TEM、HRTEM和UV-Vis对样品的结构和形貌进行了表征,并以罗丹明6G(R6G)为探针分子,对Au@SiO_2复合粒子的表面增强拉曼散射(SERS)效应进行了研究。结果显示,相对于Au纳米颗粒,Au@SiO_2复合粒子显著提高了拉曼信号的质量和检测的灵敏度,且Si O2壳层厚度对其SRES效应影响显著,壳层厚度为2 nm的复合粒子对R6G分子的检测极限可达10~(-7)mol/L。     

对氨基苯甲酸在银纳米粒子二维有序阵列中的光谱研究

用氢气还原氧化银的方法合成了粒径约为100 nm的银纳米粒子,在表面经聚乙烯吡啶修饰的玻璃片上以自组装的方式构筑了银纳米粒子的单层二维有序阵列。经对氨基苯甲酸修饰后,进而又构筑了银纳米粒子的双层二维有序阵列。采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)进行了表征。二维有序阵列的表面增强拉曼光谱研究表明:对氨基苯甲酸在银粒子上垂直吸附,电磁场增强对表面增强拉曼效应起主导作用。     

抗坏血酸用于Ag纳米粒子的制备及其表面增强拉曼散射活性研究

采用硝酸银(AgNO3)为前躯体,抗坏血酸(Vc)为还原剂,通过一条绿色途径合成了Ag纳米粒子,其粒径大小分布范围窄.对产物进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见分光光度(UV-Vis)等多种手段进行表征.以吡啶(Py)作为探针分子进行表面增强拉曼散射效应的测定,具有很好的增强效果.结果表明,光谱的检测限为10-10 mol·L-1,且随探针分子浓度下降,拉曼信号变化趋势很稳定,为后续定量分析打下基础.     

双氧水在铜纳米粒子催化刻蚀n型单晶硅中的影响研究

目的 在反应速率温和的前提下,在n型单晶硅片表面制备低反射率的纳米倒金字塔绒面,研究H2O2浓度对铜纳米颗粒的沉积及刻蚀行为的影响.方法 利用铜纳米粒子催化刻蚀方法对金刚线切割n型单晶硅进行表面织构化处理,利用扫描电子显微镜观察制绒后硅片表面微观形貌,利用紫外-可见分光光度计测试并计算硅片表面反射率,并分析铜催化刻蚀形...     

铜离子催化作用下单晶硅表面微纳结构的制备

目的结合金属辅助化学湿法刻蚀原理,在单晶硅表面制备高效减反的微纳米结构。方法以单晶硅为基体,提出用Cu2+作为催化剂,在单晶硅表面两步化学刻蚀出多种微纳米减反结构,运用SEM/AFM表面分析方法,对形成的表面形貌和制备工艺进行分析,详细介绍了铜离子催化作用下制备微纳米结构的机理、反应现象及主要影响因素。结果铜离子催化化学刻蚀单晶硅可以得到均匀分布的微纳米减反结构,所得结构在250~800 nm范围内的反射率达5%以下。结论与传统碱性刻蚀技术相比,该技术所得微结构具有更高的光吸收率,并且稳定性好,容易控制。     

球形SiO2表面Ag纳米粒子生长及其拉曼增强效应

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为还原剂和稳定剂制备SiO2/Ag纳米复合材料,分析银氨络离子的浓度对银纳米粒子的影响,采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对SiO2/Ag复合材料进行表征,并研究以SiO2/Ag为基底的表面拉曼散射增强。结果表明,银纳米颗粒以多晶形式沉积在球形二氧化硅表面,通过调节银氨络离子的浓度可以改变Ag纳米颗粒的大小及其在SiO2上的沉积量;当银的沉积量增加时,表面拉曼散射也随之增强。     

印刷电解法制备具有可控微纳结构的防结霜铜金属功能表面

目的提出一种在金属表面制备可控的微纳结构的方法,改善金属表面的疏水性。方法利用丝网印刷快速制备可控微细图案,电解加工快速加工出微细结构,化学氧化法制备出纳米结构,从而成功地在铜表面制备了具有微米纳米复合结构的超疏水表面。在此过程中,首先通过丝网印刷辅助电解加工制备有序微圆柱阵列,然后利用化学氧化在微圆柱表面制备纳米结构,通过扫描电子显微镜(SEM)和接触角来表征铜表面的超疏水性能,用质量变化法研究了铜表面的抗结霜性能。结果丝网印刷的圆形掩膜直径为140~160μm,电解加工后,圆柱直径为130~140μm,高度为15μm左右。SEM测试结果表明,用15wt%FeCl_3溶液进行蚀刻,在铜表面出现了圆柱阵列的微纳复合结构。用氟硅烷乙醇溶液改性微纳复合结构圆柱阵列铜表面时,最大接触角为155°,表现出超疏水性能。抗结霜测试表明,所测试的超疏水表面的抗结霜性能显著增强。结论印刷电解法可以制备出形状和尺寸可控的微结构,对微结构进一步处理可得到微纳复合结构。该结构可以构成超疏水表面,且具有抗结霜性能。     

Au修饰WO_3纳米棒阵列的制备及其表面拉曼增强效应

研究了一种Au修饰WO_3纳米棒阵列作为高灵敏的表面拉曼增强基底。WO_3纳米棒阵列采用低温水热法生长在导电玻璃(FTO)上,然后通过离子溅射镀上Au颗粒赋予其表面拉曼增强活性。利用XRD、SEM、TEM对所制基底进行了表征,用罗丹明(R6G)作为探针分子检测了Au修饰WO_3纳米棒阵列基底的表面增强拉曼活性。研究结果表明,WO_3纳米棒截面为矩形,长宽为几十纳米,且表面均匀分布了直径为5 nm左右的Au颗粒。这种基底对R6G有很高灵敏度,检测限可达10~(-8 )mol/L,对于快速检测其他有机污染物具有很大的潜力。     

纳米粒子与吸附分子之间电荷转移的影响因素研究

以对巯基苯胺为探针分子,研究了金、银纳米粒子与吸附分子之间电荷转移的影响因素.表面增强拉曼光谱中,b2振动有较大增强,说明体系中贵金属纳米粒子与吸附分子对巯基苯胺之间的电荷转移增多.研究表明,基底、共吸附卤素离子(Cl-,Br-,I-)以及吸附分子的吸附方式都影响纳米粒子与吸附分子之间的电荷转移行为.     

基于分子动力学仿真的纳米胶体射流抛光材料去除机理

利用分子动力学模拟了纳米Si O2颗粒与单晶硅(100)表面的碰撞过程,以此来分析纳米胶体射流抛光的材料去除机理。仿真结果显示:粒径为7 nm的Si O2颗粒其速度在50 m/s时,与单晶硅工件表面的碰撞作用不会引起工件表面的原子排布的变化;而若要使碰撞对单晶硅工件表面原子排布产生影响,纳米Si O2颗粒的速度需大于250 m/s。以单晶硅工件为加工对象进行了纳米胶体射流抛光加工试验。利用激光拉曼光谱对加工前后单晶硅工件表面原子排布状况进行了比较,其结果与分子动力学仿真结果吻合。利用X射线光电子能谱,研究了加工前后纳米Si O2颗粒与单晶硅工件表面原子之间化学键的变化。通过仿真和试验得出:纳米胶体射流抛光中,纳米颗粒碰撞所产生的机械作用不能直接去除工件材料,材料的去除是纳米颗粒与工件表面之间机械作用和化学作用的共同结果。