纳米铁基复合材料的制备及SERS性能研究

来源 :辽宁石油化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jintaijing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,表面增强拉曼散射(SERS)光谱成为研究表面科学中最灵敏的光谱学技术之一,已被广泛用在与表面科学相关的众多领域中,包括生物传感、食品安全和催化等领域。探索SERS基底的制备及对其机理的研究与SERS应用领域的有效拓宽密切相关。近年来,随着纳米科技的快速发展,SERS基底材料合成的可控性已经成为可能,不但增强效果不断提高,同时检测灵敏度也不断提高。尽管如此,SERS基底可研究之处仍较多。特别地是,对于SERS基底的选择和制备在SERS基底的研究中尤为重要。基于此,本论文对铁基复合材料的制备条件进行了探索,以此制备出纳米多孔氧化铁和单质铁。将纳米多孔氧化铁的表面通过热分解法负载银纳米粒子;采用还原法制备出不同尺寸的金银纳米粒子,并通过自组装的方法纳米金银组装到单质铁上;分别检测其SERS性能,并对SERS机理进行分析。主要研究工作归纳如下。表面增强拉曼散射光谱(SERS)作为一种高灵敏的检测分析技术,活性基底种类也是多种多样。其中,最受关注的一种SERS活性基底就是半导体与纳米贵金属粒子复合材料,其作为SERS基底表现出良好的SERS性能。本论文选择一种n型半导体多孔纳米Fe2O3与纳米银复合物作为SERS基底。氧化铁的制备是采用六水合氯化铁FeCl3·6H2O、聚乙烯吡咯烷酮PVP、三水合乙酸钠CH3COONa·3H2O,甲酰胺和乙醇作为溶剂通过水热法制备出纳米多孔氧化铁,所采用的溶剂甲酰胺具有造孔作用,在氧化铁的焙烧过程中能产生孔道,由于Fe2O3表面的孔道具有良好的传质和吸附性能,所以此类多孔材料广泛应用于构筑SERS活性基底的纳米复合物上。以多孔α-Fe2O3作为固相载体,通过水热热分解法合成在α-Fe2O3孔道内沉积银纳米粒子,选择罗丹明R6G为探针分子,并对其SERS性能进行了表征。通过调控不同Ag纳米粒子负载量,考察其对SERS性能影响,获得最优负载量为6.5%。SERS结果表明,得到了一种同时具有吸附和检测效果的纳米复合物SERS基底。采用上述方法合成出的纳米多孔氧化铁,将其高温煅烧还原成单质铁,在单质铁表面负载金银纳米粒子,选择罗丹明(R6G)、对巯基苯胺(PATP)、福美双(Thiram)和三聚氰胺(Melamine)为探针分子,进行SERS测试。通过SERS测试结果可知,探索最佳的金银纳米颗粒大小、形状以及空间分布来优化SERS基底。本文将事先合成好的α-Fe2O3煅烧还原成单质Fe,由于氧化铁表面有孔结构的存在,使得单质Fe的表面也有孔道的存在,后对其SERS性能进行了测试。改变Au/Ag纳米粒子尺寸大小,考察不同尺寸对SERS性能影响,得出在Au/Ag纳米粒子尺寸大小为50nm时具有最优性能。Au/Ag纳米粒子与Fe复合后,对目标分子进行吸附-分离-检测,该方法为功能性SERS基底制备提供新思路。
其他文献
锑的毒性大,与砷相似,Sb(Ⅲ)的毒性是Sb(Ⅴ)的10倍。近些年来,由于自然作用和一些人为活动,使得部分锑进入水环境,造成水体锑污染,危害公众健康。锑污染问题是亟待解决的全球性环
通过对冷轧厂酸洗机组工艺的研究分析,结合酸洗下游工序和酸洗商品板客户对表面质量和防锈性能的要求,在济钢薄板厂酸洗机组进行了酸洗钝化剂的连续使用,实践证明,在酸洗机组
飞机钣金件是飞机结构部分重要组成部分之一,成形工种多,质量要求高,装配精度高,随着航空业的发展,铝合金钣金件成形的质量是装配关注的重点,冲压成形工艺技术是我们航空业的
选区激光熔化技术(SLM)是目前应用最广泛的金属3D打印技术,而SLM生产的AlSi10Mg合金零件具有接近全密度,与传统铸造工艺生产的材料相比具有优异的机械性能。但是该工艺打印件
热泵空调目前普及率较高,但受限于维护成本,目前大多数空调经长期运行后都存在着各种故障,由于故障导致能效下降、能耗浪费是很普遍的现象。目前已有很多研究关注空调系统的
目前,全世界每年对果胶的需求量以15%的速率持续上升,总需求量在3万t以上。而我国果胶年生产力很低,仅够提供国内20%需求量。据文献报道,豆腐柴叶中果胶含量大约为15~30%(以
随着时代的不断发展,机动车成为人们出行必不可少的交通工具,其在极大程度上提高了人们的生活质量。与此同时,机动车燃料油燃烧造成的大量硫排放不仅对人类健康造成极大的威胁,也带来了严重的环境污染,这与可持续发展战略背道而驰。为缓解环境压力、保障生态系统的稳定和健康发展,须进一步规范燃料油质量指标,故降低燃料油中含硫化合物含量、生产高品质低硫柴油值得深究。此外,传统苯甲醛制备方法操作复杂且严重污染环境,考
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种分子量大于1×106g·mol-1的线性聚乙烯,具有独特的性能,如耐磨性能、抗疲劳性能、高强度、耐化学腐蚀性等。但UHMWPE存在较多的分子链缠结,导致其熔融粘度与成型加工难度增大,大量链缠结结构的存在会破坏聚合物的晶体结构,产生大量晶体缺陷,致使UHMWPE纤维的拉伸强度和模量会大幅度降低等不良影响。这些限制了UHMWPE的加工和使用性能的同步提升。聚烯烃行
随着遥感对地观测技术的日趋成熟,单一数据源地物精细分类越来越难以满足用户的精度需求,多源数据融合处理成为目前地物分类的热点问题。在多传感器、多类型的遥感数据中,LiD
国内现已开发的气藏大多数受到不同程度的水侵影响,并导致气藏采收率大幅度降低,因此需要通过精确计算出有水气藏地质储量值才能有利于气藏后期开发方案调整或重新部署。基于