论文部分内容阅读
纳米材料具有块体材料所不具有的优异的物理,化学和机械性能等,这使得纳米材料在光学,电学,磁学,催化,生物传感等方面具有大的应用前景。然而,纳米材料这些性能与其形貌,大小以及排列方式都有很大的关系,因此对这些因素与纳米材料性能的关系进行研究已成为目前科研的热点。银纳米材料因其优异的导电导热性、良好的光学特性和优良的表面等离子体共振性(SPR)等受到了科研工作者的广泛关注,尤其是银纳米材料在表面增强拉曼散射(SERS)效应上的优良表现,使与其相关的研究至今仍是大家关注的热点。因此对银纳米材料的可控制备及SERS性能的研究具有重要的意义。本论文通过不同的思路研究了银纳米材料形貌,组装方法等对其SERS性能的影响及其应用,主要工作分为以下几部分:1,为探究银纳米材料形貌对SERS性能的影响,通过化学还原法制备出了粒径分布均匀的零维银纳米颗粒(Ag NPs),一维银纳米线(Ag NWs),二维银纳米片(Ag NSs)和三维银纳米立方(Ag NCs),采用水-油-气三相界面组装的方法得到多层银纳米阵列。结合X-射线衍射(XRD)和SERS分析结果我们探索了晶面对SERS的影响,并完善了化学增强在SERS中作用的理论基础。2,自组装对银纳米材料的SERS性能影响的研究。通过水-油-气三相界面组装的方法,将散乱分布的一维Ag NWs有序化,制备出有序排列的Ag NWs薄膜,通过研究散乱分布,单层有序薄膜及多层有序薄膜的SERS性能,探索了排列方式对银纳米材料SERS性能的影响。进一步对有序单层Ag NWs薄膜的农药残留检测性能进行了测试,确定了其在食品安全分析方面的应用前景。3,金属有机框架(MOF)由于其规整的空间排布规律、简便可控的多维晶型、大小可调的孔径,使其一直在气体分离等方面有着广泛的应用前景。贵金属与MOF材料的有效结合使其在新型催化剂的制备方面开辟了一个新的思路。以MOF材料为基底,采用银纳米材料对其进行改性同样制备出了一种具有优良SERS性能的Ag/ZIF-90复合薄膜,这种薄膜同时对目标分子表现出优良的检测性能。4,为进一步提高银纳米材料基底在生物分子分析及检测方面的应用,通过构筑一种超疏水界面基底,可以将所需检测的分析物在超疏水基底表面浓缩,从而提供了一种超灵敏的检测环境,相对于一般亲水银纳米基底的SERS检测性能有了进一步提升。