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SERS衬底的制备及其对有机污染物的检测

作　者: 李炫华
导　师: 刘锦淮
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 无机化学
关键词: SERS衬底有机污染物制备检测
分类号: TH744.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

表面增强拉曼光谱(SERS)具有广泛的用途,它的使用领域涉及到分析化学,生命科学,药学以及衡量检测科学。因为它具有包括高的灵敏度,特征指纹峰,不破坏样品和简单的制样过程等许多优异的特性,使得它在环境监测等领域受到重视。本论文通过制备不同形状的金、银的纳米材料,研究了纳米材料形貌对SERS效应的影响,为制备高敏感性的SERS衬底提供了理论基础。另外,我们还制备出可以循环使用的SERS衬底并用于探测多种环境污染物,为SERS衬底的重复性使用开辟了一条新的路径。论文第一章回顾了SERS技术的发展历史,概括了SERS衬底的制备方法和研究进展,另外还介绍了SERS技术在生物领域和化学领域的应用。论文第二章主要介绍了利用维生素C(VC)还原硝酸银来制备银纳米材料。通过控制VC与硝酸银的摩尔比,我们合成了包括银的纳米板,纳米树枝,以及纳米簇等不同形状的纳米材料。另外我们还研究了不同溶剂对银纳米材料的影响。最后,我们调查了不同形状银纳米材料的SERS效应,发现银的纳米簇具有最好的增强效应。在第三章中,利用三步法我们合成了具有多功能的金包氧化钛的纳米管阵列(Au/TTA):首先合成ZnO的纳米棒阵列,然后利用其为模板,合成了氧化钛的纳米管阵列,最后通过不同方法将金的纳米颗粒修饰到氧化钛管表面。通过研究不同的样品,我们发现最优化的Au/TTA具有高的灵敏度,好的重复性,稳定性。除此之外因为该衬底具有持久的催化性能,可以在SERS检测后,光催化降解衬底上的分子,达到自清洁的目的,因此可以实现衬底的可循环使用。最后,我们通过检测一系列的有机污染物,如罗丹明6G(R6G),四氯苯酚(4-CP),2,4.二氯苯氧基乙酸(2,4-D)和甲基对硫磷,很好的证明了该衬底的重复利用性质。最后对论文的工作进行了总结,并对下一步的工作提出了展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-37
  1.1 引言  9-10
  1.2 表面增强拉曼散射(SERS)  10-12
    1.2.1 表面增强拉曼散射的增强机理  10-11
    1.2.2 表面增强拉曼光谱技术的优点  11-12
  1.3 SERS 衬底的制备  12-22
    1.3.1 SERS 衬底制备方法  12-14
    1.3.2 新型SERS 衬底制备进展  14-22
  1.4 SERS 技术的应用  22-25
    1.4.1 SERS 检测在生物领域的应用  22-23
    1.4.2 SERS 检测在化学领域的应用  23-25
  1.5 本论文的研究意义及主要内容  25-27
  参考文献  27-37
第2章不同形貌银纳米材料的制备及其 SERS 效应研究  37-51
  2.1 引言  37
  2.2 实验部分  37-39
    2.2.1 主要试剂  37-38
    2.2.2 银纳米材料的合成  38
    2.2.3 样品表征  38-39
    2.2.4 拉曼检测  39
  2.3 结果与讨论  39-46
    2.3.1 银纳米材料的形貌，结构  39-44
    2.3.2 不同形貌银纳米材料的SERS 效应  44-46
  2.4 小结  46-47
  参考文献  47-51
第3章多功能金包氧化钛纳米管阵列的制备及其对有机污染物的检测  51-74
  3.1 引言  51-53
  3.2 实验部分  53-56
    3.2.1 主要试剂  53
    3.2.2 样品表征  53
    3.2.3 纳米材料的合成及检测  53-56
  3.3 结果与讨论  56-68
    3.3.1 Au/TiO_2 纳米管阵列的表征  56-60
    3.3.2 多功能的Au/TTA 纳米管阵列：SERS 探测和催化性质  60-64
    3.3.3 循环的SERS 衬底去探测和降解多种有机污染物  64-68
  3.4 小结  68-69
  参考文献  69-74
总结与展望  74-75
致谢  75-76
攻读硕士期间发表的论文  76

SERS衬底的制备及其对有机污染物的检测

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