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金银核壳纳米结构的制备及其局域表面等离子体共振传感研究

作　者: 邓佳佳
导　师: 狄俊伟
学　校: 苏州大学
专　业: 分析化学
关键词: 核壳纳米结构电化学沉积折射率局域表面等离子体共振生物传感器
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

贵金属纳米粒子拥有较强的局域表面等离子体共振(LSPR)特性,且其LSPR特性与贵金属纳米粒子的组成、形貌和尺寸密切相关。贵金属纳米粒子的LSPR吸收峰对周围介质折射率的变化非常敏感,利用此特点可以制备LSPR生物传感器。LSPR传感器具有便宜、多功能性、高灵敏度等优点。本论文研究了一种直接在ITO导电玻璃上电沉积Au@Ag(核@壳)纳米粒子的方法。首先通过调节沉积电位、镀液浓度及沉积圈数制备了约80nm直径的Au@Ag纳米粒子,并用紫外-可见光度法、扫描电镜、循环伏安法对其进行了表征。研究了Au@Ag纳米粒子周围介质折射率对其表面等离子体共振吸收的影响,实验得出灵敏度为127nm/RIU,比原来的金纳米粒子的灵敏度提高了76%。另一方面,通过控制沉积电位,硝酸银及氯金酸的浓度,沉积圈数制备了小粒径(60nm)和大粒径(100nm)的Ag@Au纳米粒子,并用紫外-可见光度法、扫描电镜、循环伏安法、X射线能谱分析对其进行了表征。研究了两种粒径Ag@Au纳米粒子周围介质折射率对其表面等离子体共振吸收的影响,60nm Ag@Au纳米粒子的灵敏度为143nm/RIU,100nm的Ag@Au纳米粒子的灵敏度为220nm/RIU,且Ag@Au纳米粒子传感膜的灵敏度与原来的银纳米粒子传感膜的灵敏度相比,增加了近80%。此外还研究了长链巯基及蛋白质分子在Ag@Au纳米粒子表面的吸附行为,及利用Streptavidin-Biotin的特异性结合来验证Ag@Au的LSPR传感特性。第三,本论文采用循环伏安法在ITO玻璃上制备了簇状银纳米粒子。并用紫外-可见光度法、扫描电镜对其进行了表征。研究了周围介质折射率对其局域表面等离子体共振吸收的影响,灵敏度可达148nm/RIU。在簇状银纳米上再沉积一层薄的金壳后,其LSPR响应灵敏度达到了316nm/RIU,提高了1.1倍。实验证明,纳米粒子的LSPR性质与其形貌密切相关,可控簇状Ag@Au纳米粒子比球状Ag@Au纳米粒子具有更高的灵敏度。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-24
  1.1 局域表面等离子体共振(LSPR)  8-10
  1.2 贵金属纳米粒子的形貌对LSPR 的影响及其应用  10-12
  1.3 核壳纳米粒子的研究现状  12-16
  1.4 LSPR 在生物传感方面的应用  16-18
  1.5 本论文的选题目的  18-19
  参考文献  19-24
第二章直接电沉积Au@ Ag 纳米粒子及其应用  24-34
  2.1 引言  24-25
  2.2 实验部分  25-26
  2.3 结果与讨论  26-32
  2.4 结论  32
  参考文献  32-34
第三章直接电沉积Ag@ Au 纳米粒子及其LSPR 传感研究  34-50
  3.1 引言  34
  3.2 实验部分  34-36
  3.3 结果与讨论  36-48
  3.4 结论  48
  参考文献  48-50
第四章 Ag 纳米簇及Ag@ Au 纳米簇的制备及其光学性质研究  50-58
  4.1 引言  50
  4.2 实验部分  50-51
  4.3 结果与讨论  51-56
  4.4 结论  56-57
  参考文献  57-58
论文完成情况  58-59
致谢  59-60

金银核壳纳米结构的制备及其局域表面等离子体共振传感研究

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