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纳米金属材料因具有独特的表面等离子体共振效应,已被广泛应用于生物医学、材料医学以及光电器件等领域,其中基于表面等离子体共振的金属表面荧光增强效应是近年来的研究热点之一。本论文主要研究基于液相系统的金属增强荧光效应,研究内容包括三个部分,第一部分:制备银纳米颗粒;第二部分:制备水溶性CdS/ZnS和CdSe/CdS/Cd0.5Zn0.5S/ZnS核壳结构量子点;第三部分:研究银纳米颗粒对量子点的金属表面荧光增强效果。 首先,以十二烷基硫酸钠(SDS)作为表面活性剂,将硼氢化钠注入沸腾的反应溶液中还原硝酸银,通过控制反应时间,在一锅反应中可以制备出一系列不同尺寸(2nm-34nm)、单分散性好且尺寸分布均一的银纳米颗粒。 然后,采用胶体法制备CdS/ZnS和CdSe/CdS/Cd0.5Zn0.5S/ZnS核壳结构量子点。量子点的吸收谱和荧光谱的测量结果表明,随着壳层厚度的增加,吸收峰和荧光峰发生红移,同时量子点的透射电镜图像表明,量子点的尺寸也随着包层的增加逐渐增大,且粒径具有单分散性。此外,还对量子点进行表面配体转换操作,使它们具有水溶性,其中,CdS/ZnS量子点的荧光峰峰值为449nm,CdSe/CdS/Cd0.5Zn0.5S/ZnS的荧光峰峰值为600nm。 最后,用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APS)将两种核壳量子点分别与用正硅酸乙酯水解方法制备得到的Ag@SiO2纳米颗粒进行连接。由于CdS/ZnS和CdSe/CdS/Cd0.5Zn0.5S/ZnS核壳结构量子点的荧光峰与Ag@SiO2纳米颗粒的吸收峰具有不同的重叠程度,即具有不同的共振程度,因此可以研究局域表面等离子体共振对金属表面荧光增强的影响。而且还通过控制Ag@SiO2纳米颗粒的二氧化硅壳层厚度来调节银纳米颗粒与量子点之间的距离,从而研究两者之间距离对金属表面增强荧光效果的影响。通过测量样品的荧光光谱,发现当金属纳米颗粒与量子点的距离非常近(~2nm)时,量子点的发光会被淬灭;当距离增加到~10nm时,量子点的本征发光强度被增强~4倍;当距离增加到~30nm时,量子点的发光基本不受银纳米颗粒的影响。实验结果表明,金属纳米颗粒吸收谱与量子点荧光光谱重叠程度越高,共振效果越好,表面增强荧光效果越明显;同时,金属微纳结构调制量子点荧光的效果还受两者之间距离的影响。