银纳米环的气泡模板法制备及其等离子体共振吸收特性研究

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:end001
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近年来,环状纳米结构因具有独特的物理、化学性能以及在光、电、催化和存储等领域具有重要潜在应用价值而倍受人们的关注。环状纳米结构发展的关键在于其制备,但是目前的制备方法或者实验条件苛刻,或者操作复杂,或者需要昂贵的仪器。在本文的研究中,我们发展了一种低成本、操作简单的大面积制备银纳米环的方法。银纳米环的制备过程包括三步:首先配制AgNO3/SiO2复合溶胶;继而通过浸渍提拉法在硅片或玻璃衬底上形成复合薄膜;最后经热处理得到银纳米环。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和X射线衍射仪(XRD)对样品进行形貌观测和晶体结构表征。SEM和AFM结果显示,银纳米环外直径在200-600nm之间,环壁厚度在50-100nm之间。XRD结果表明,银纳米环为面心立方晶体结构。研究了溶胶比例、硝酸银浓度、pH值和热处理工艺等因素对银纳米环形成的影响,优化了实验参数。根据纳米气泡和液滴等中间产物的证据,提出了一种以气泡为模板制备银纳米环的生长机制。初步研究了银纳米环的等离子体共振吸收特性,紫外-可见吸收光谱显示银纳米环的等离子体共振吸收峰位于400nm波长附近,且吸收强度随纳米环密度的增大而增强。对共振吸收峰的进一步分析显示,银纳米环的等离子体共振吸收特性与球形金属纳米结构的光学模型计算结果相符。相关研究为银纳米环在表面等离子体传感器领域的应用提供理论与实验依据。
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