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半导体纳米氧化锌及复合物的制备及其增强拉曼散射研究

胡海龙  
【摘要】: 本文致力于构筑ZnO半导体纳米材料的组装体系和制备金属-ZnO纳米复合物,并将其做为增强拉曼散射的基底,从而拓宽了增强拉曼散射基底材料的选择范围。具体内容如下: 在Si基底上构建了ZnO纳米棒阵列,然后通过分子组装方法使阵列功能化,然后在其上组装Ag纳米粒子,从而获得ZnO/4-Mpy/Ag自组装体系。借助拉曼光谱和XPS等技术对组装过程进行了跟踪分析,并讨论了ZnO/4-Mpy/Ag组装体系的微观结构。通过对拉曼谱图变化的分析,推断该体系的结构异于常见的三明治结构,是Ag纳米粒子直接与吸附在ZnO表面的S原子发生作用。两种基底的协同作用致使4-Mpy的增强拉曼散射,其中Ag纳米粒子形成的局域电磁场占主导地位。XPS数据进一步证实了这一结构。 为了进一步了解ZnO半导体纳米粒子的增强拉曼散射。采用两种不同方法制备了不同形貌和大小Ag/ZnO纳米复合物。借助SEM和XRD等技术对复合物的形貌与结构进行了表征。一方面,着重讨论了不同银含量Ag/ZnO复合物中表面配体的增强拉曼散射,然后对其增强机理进行了初步分析,归因于Ag粒子产生的局域电场促使配体的极化率增加而引发的增强。另一方面以复合物作为SERS基底,分析了探针分子表面增强拉曼光谱的特征。这项研究对于延伸应用拉曼光谱到在金属-半导体界面的研究是十分重要的,而且也有利于理解金属-半导体表面的有机分子增强拉曼散射。


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