碳纳米管与银纳米颗粒的SERS基底制备及传感机理研究

来源 :江汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hahaxine
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
表面增强拉曼散射(SERS)具备特有的指纹光谱,无需样品预处理即可进行快速无损检测,并且具有较高的检测灵敏度,这些优点使得SERS被用作强大的分析技术,在物理、化学、环境保护、生物、新材料、医学以及农业等方向的应用得到极大重视。近年来SERS活性基底的制备是其研究领域的一个热点,除了常用的金属基底,对于金属和其他材料复合结构作为SERS基底的研究越来越多。新型SERS基底的制备非常重要,在提高检测的灵敏性、均匀性、稳定性和重复性方面起着突破作用。本文制备了一种碳纳米管与银纳米颗粒的SERS活性基底,并探究了其传感机理。主要内容和研究结果归纳如下:1、使用水热合成法在单壁碳纳米管上生长均匀排列的银纳米颗粒,将其干燥形成薄膜后,附着在二氧化硅表面,得到二氧化硅/碳纳米管/银纳米颗粒(Si O2/CNTs/Ag NPs)的复合结构。通过调节实验反应的试剂用量来改变银纳米颗粒的尺寸和间距,优化基底的增强性能,从而得到具有高灵敏度的SERS基底。2、以罗丹明6G溶液作为探针分子来探究该SERS基底的增强性能,检出限为10-12M,增强因子为1.23×10~8。为探究其传感机理,分别检测了单壁碳纳米管分散液和银纳米颗粒对检测信号强度的增益效果。结果表明,二氧化硅/碳纳米管/银纳米颗粒复合结构基底的增强效果远高于单独的单壁碳纳米管分散液基底和银纳米颗粒基底,主要由电磁增强起作用。另外,通过FDTD仿真软件对该SERS基底分子间的相互作用和三维结构的增强贡献做了简单的研究。3、以苯酚红溶液作为探针分子,探究该SERS基底作为传感器的输入信号与输出信号之间的关系,输入变量为苯酚红溶液浓度,输出变量为对应的拉曼信号强度。检测时的信号稳定性和均匀性良好,将多次测量得到的结果用软件进行拟合,拉曼信号的强度和苯酚红溶液的浓度成指数关系,实现了定性及定量检测。这种SERS基底便于制备和保存,成本低,检测灵敏度高,具有良好的应用前景。
其他文献
本课题通过对爆破领域中拆除爆破进行了研究和分析,发现目前在炸药装填这一环节中仍然采用人工装填的方式。在进行拆除爆破之前需要大量的人工将炸药装填到成千上万个炮眼里,所以拆除爆破需引进自主移动爆破机器人代替工作人员进行炸药装填工作。因此,本课题将视觉技术融入到爆破拆除领域,为自主移动炸药装填机器人提供软件基础,提高工作效率,节约成本,从而推进爆破拆除领域智能化这一进程。本文根据拆除爆破场景将实验分为两
学位
随着时代的发展,我国正由制造业大国向制造业强国迈进,智能制造在新工业体系环境下逐渐占领核心地位。智能监控系统是智能制造体系中的核心部分,在制造业的各个领域中起到了广泛的作用。在工业透平机械领域,传统透平机进气过滤装置存在数据采集能力不足、智能化程度不足等问题。当前,低碳环保上升为我国国家战略,越来越多的透平机投入电厂生产。然而,透平机进气过滤装置的老化问题不断加剧,容易使透平机运转效率降低甚至停机
学位
城市体育空间是指由城市政府部门主导或直接提供的可供居民进行体育活动的空间,作为城市空间的组成部分,体育空间承载着居民的体育社会活动,体现着人们对健康生活的追求。《体育强国建设纲要》提出要合理利用城市空间,开展体育空间建设。《“十四五”体育发展规划》也明确指出,体育空间建设对改善居民生活品质、助力城市更新等方面有积极作用。因此,本文以西方马克思主义代表人物亨利·列斐伏尔的空间理论为基础,以我国城市体
学位
汉代是我国历史上伟大的朝代,其经济、文化、艺术都较发达。以画像石艺术最具特色,是绘画与雕刻结合的典范,也是现实主义和浪漫主义相结合的大成之作。以其丰富的文化内涵,夸张意趣、古拙朴素、雅致秀美的艺术风貌将中国古典艺术发展到巅峰,在中国美术发展史上占有及其重要地位。随着时代不断进步和发展,新时代提倡文化自信与科技强国,建构国家的文化身份认同,彰显了五千年灿烂文化的深厚底蕴,以弘扬优秀传统文化来推动科技
学位
近年来,具有感知信息丰富、成本低、便于携带等特点的RGB-D SLAM受到了广泛的关注。在室内弱纹理多结构化环境中,受限于点特征的高度依赖性,使得室内环境下的多结构化特征无法得到充分的利用。针对上述问题,本文提出了一种融合点面特征的RGB-D SLAM算法,该方法有效利用了结构化平面特征和点特征,通过点面特征的融合有效地估计出了相机的运动轨迹,同时构建了全局一致性的地图,从而提升了室内弱纹理多结构
学位
目的 探讨小蓟饮子加减方联合术中温热膀胱冲洗液对前列腺切除术后出血的临床疗效。方法 选取行前列腺切除术的126例老年患者。根据随机数字表法分为两组,两组在腰硬联合麻醉下行前列腺切除术,术前留置导尿管,术中及术后均使用温热生理盐水进行膀胱冲洗,术毕回病房后立即进行密封式持续膀胱冲洗,当冲洗速度≤30滴/min且冲洗液澄清时即停止。观察组术后口服小蓟饮子汤剂治疗,对照组不做其他治疗。及时记录患者术后当
期刊
色号检测装置是对透光率的一种检测装置,色号是对透光率大小的定量描述。色号检测主要用于焊接护目镜的标定和生产检测。目前国内焊接护目镜的生产厂家数量众多,是世界最大生产国。主要国内厂家的色号检测设备都是从国外相关检测机构购买。为了实现进口替代的目的和我们国家标准的配套需求,色号检测技术的研究有巨大的市场价值。本研究设计了一套精密色号检测装置,包括光源、光敏检测电路、高精度A/D转换和基于SIM32的控
学位
桥梁是极其重要的道路交通基础设施,在我国国民经济建设中占有重要的地位,但近些年来由于恐怖袭击与意外爆炸等原因引起的桥梁结构的破坏已经给人民的生命财产安全造成影响,所以对于桥梁的抗爆性能研究迫在眉睫。小箱梁结构已被广泛应用于城市高架桥,遭受意外爆炸的风险较高。本文针对意外爆炸发生在桥面的情况,提出了物理模型试验方法,设计制作了缩尺为1/2的小箱梁物理模型。制定了小箱梁模型接触爆炸试验方案与测点布置方
学位
碰摩故障是旋转机械中一种常见故障。声发射检测技术具有响应灵敏度高、频响范围宽、频率成分丰富等特点,在碰摩故障诊断中具有独特的检测优势。光纤光栅具有抗电磁干扰、体小质轻、灵敏度高、易于集成等特点。本文将光纤光栅传感技术和声发射技术相结合,开展旋转机械碰摩故障检测技术研究。主要进行了旋转机械碰摩机理和声发射频散理论的分析,设计了磁吸式光纤光栅碰摩声发射传感器。仿真研究了声发射信号在轴类零件中的应变波传
学位
伴随着都市化进程在中国的不断深入,促使都市发展节奏加快,而都市青年作为都市的主要群体,深切的感受到都市压力与都市问题。针对当下青年群体的隐形焦虑,笔者通过查阅文献资料、社会调查、参观展览等途径,以图像学、艺术社会学、艺术史学、都市文化为研究方法,得出都市社会维系了一种人类文化生存秩序,每一个生命个体都是社会生存文化的缩影,要想创作出具有特定时代性、鲜明感染力的艺术作品,就要关注都市青年的生活状态,
学位