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金纳米颗粒镶嵌银膜结构的表面等离子体共振效应

作　者: 张婧
导　师: 马学鸣
学　校: 华东师范大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 金纳米颗粒 等离子体共振效应 金溶胶 金纳米颗粒镶嵌银膜 Mie理论
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


表面等离子体共振技术一直来被用以制作传感器,其传感器具有灵敏度高,检测速度快,样品消耗少,无需标记等优点,其缺点在于结构复杂,体积庞大等。而局域表面等离子体共振技术近年来也广泛的被研究用以制作传感器,其良好的生物亲和性使得其可广泛的应用于生物传感方面,该传感器具有制造成本低,携带方便等优点,然而其探测灵敏度较低。因此,联合这两种效应所制造出的传感器相互补足,必定能够推广传感器在各个领域的应用。目前关于这两种效应相互作用已有了一些研究。金纳米颗粒的化学性质稳定,与生物分子的亲和力强,但是折射率灵敏度较低,而银纳米粒子则相反。若将两者结合,不仅可调高纳米粒子的折射率灵敏度,利于传感的优良特性也可以保留。据此,本文提出了一种在单层金纳米颗粒膜上覆盖一层银膜的金纳米颗粒镶嵌银膜的结构,并测量其表面等离子体共振效应的角度谱。本文使用Frens的方法制备出金溶胶,并利用自组装的方法在玻片上沉积单层的金纳米颗粒,并在上面镀一层银膜,以制成金纳米颗粒镶嵌银膜的结构。并将样品放入自制的表面等离子体共振系统中,测量其角度谱线。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章 绪论  10-18
  1.1 金纳米颗粒的制备和应用  10-12
  1.2 SPR原理及其应用领域  12-14
    1.2.1 SPR传感器在物理量测量上的应用  13
    1.2.2 SPR传感器在化学传感上的应用  13
    1.2.3 SPR传感器在生物传感方面的应用  13-14
  1.3 LSPR的应用  14-17
    1.3.1 基于局域表面等离子体共振吸收变化的研究  14-15
    1.3.2 基于金属纳米颗粒聚合的研究  15-16
    1.3.3 金属纳米颗粒的标记证明局域表面等离子体共振  16
    1.3.4 局域表面等离子体共振的信号放大  16-17
  1.4 本论文课题的提出及主要工作  17-18
第二章 金纳米颗粒LSPR理论和模拟计算  18-32
  2.1 金纳米颗粒LSPR的电磁理论基础  18-19
  2.2 金属纳米颗粒的介电函数  19-21
  2.3 常用的LSPR理论分析方法  21-27
    2.3.1 离散偶极子近似法(DDA)  21-22
    2.3.2 时域有限差分法(FDTD)  22-27
  2.4 金纳米颗粒LSPR的Mie理论计算  27-32
第三章 金纳米颗粒的制备和表征  32-39
  3.1 金纳米颗粒的制备  32-36
    3.1.1 金溶胶制备方法  32-35
    3.1.2 实验试剂  35
    3.1.3 实验仪器  35
    3.1.4 实验过程  35-36
  3.2 金纳米颗粒的表征  36-39
    3.2.1 肉眼观察  37-38
    3.2.2 紫外-可见吸收光谱  38-39
第四章 金颗粒镶嵌银膜结构的SPR效应  39-51
  4.1 金颗粒镶嵌银膜的制备  39-43
    4.1.1 金颗粒薄膜的制备方法  39-41
    4.1.2 实验仪器和实验试剂  41
    4.1.3 金颗粒膜的制备过程  41-43
    4.1.4 银膜的制备  43
  4.2 金颗粒镶嵌银膜的表征  43-47
  4.3 SPR检测系统  47-48
    4.3.1 光学系统  47
    4.3.2 采集与控制系统  47-48
    4.3.3 软件运行系统  48
  4.4 金颗粒镶嵌银膜的SPR检测  48-51
第四章 总结  51-52
参考文献  52-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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