论文部分内容阅读
银纳米材料因其独特的表面等离子共振(LSPR)性质备受关注,不仅成为局域效应的理想研究模型,更在表面增强拉曼光谱(SERS)、金属增强荧光(MEF)检测等领域有广泛的应用。银纳米材料的LSPR性质受其颗粒结构的影响,通过制备核壳结构可对纳米材料进行明显改性,因此制备银纳米核壳结构材料以及研究核壳结构对银纳米材料LSPR性质的影响具有重要意义。本文以银/二氧化硅核壳结构材料为研究对象,希望通过银/二氧化硅核壳材料的制备以及对其LSPR性质的研究,总结出LSPR性质随壳层参数的变化规律,为银纳米材料的光谱学应用提供帮助。本文采用柠檬酸钠+葡萄糖+PVP的体系还原银氨溶液,制备了LSPR峰形尖锐的银纳米颗粒,并在此基础上利用Stober法和种子生长法制备银/二氧化硅核壳颗粒以及银/二氧化硅/银多层核壳结构颗粒。随后通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了合成条件和壳层参数对颗粒LSPR性质的影响,得出以下结论:1.银纳米颗粒的制备方法实质是改进的柠檬酸钠还原法,葡萄糖在反应体系中加快了银纳米颗粒的成核速度,而PVP则起到促进成核和保护晶核的作用。2.对于粒径为50nm的银纳米颗粒,二氧化硅包覆厚度到达65nm时,LSPR吸收峰的λmax出现最大值;包覆厚度超过65nm后,LSPR吸收峰蓝移并且强度变小;当二氧化硅包覆厚度到达120nm时,LSPR吸收峰已无法清晰辨认,纳米颗粒无法体现其LSPR性质。而银/二氧化硅核壳结构颗粒的折射率灵敏度(RIS)随壳层厚度增大而减小。3.对于银/二氧化硅/银多层核壳颗粒,当银壳层包覆量较小时,壳层并未对纳米颗粒的LSPR性质造成影响;当银壳层包覆量增大,初步形成连续壳层时,银纳米内核与银纳米壳层的LSPR振动模式将发生耦合,此时银纳米壳层会改变纳米颗粒的LSPR性质。