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金纳米颗粒的制备、表面改性及其光学特性的研究

高丽珍  
【摘要】: 金纳米颗粒的制备已经有很长时间的历史,到上世纪末为止,人们已经可以制备出100nm以下的任意粒径的金纳米颗粒,这些金纳米颗粒的粒径分布范围较窄,并且形状单一。因此从这个世纪开始,人们对纳米金的研究已经转移到以下两个方面:一是理解纳米金限定电子的作用;二是寻找纳米金材料的新特性。理解纳米金限定电子的作用即是理解不同条件下金纳米粒子表面等离子振荡的变化,它是影响金纳米颗粒光学、电学性质的主要因素。 本文开展了金纳米颗粒的制备工作,并对它进行表面改性,研究改性后金纳米粒子表面等粒子振荡的变化。 1.金纳米粒子的制备及其表面等离子共振吸收特征 我们分别用两步法、一步法和晶种法三种不同的方法制备了小、中、大三种不同粒径的金纳米颗粒,用紫外可见吸收光谱和透射电子显微镜进行表征。结果表明随着粒径的增大,金纳米粒子的表面等粒子共振吸收发生红移,电境与吸收结果与Mie理论可以较好的相符。 2.银包覆的金纳米颗粒的制备及其光学性能研究 我们制备了几种不同的银包覆的金纳米颗粒,用透射电子显微镜,紫外可见吸收光谱及拉曼光谱对其进行了表征。从电子显微镜结果可以看出,对于加入不同量的AgNO_3,我们所的得粒径大小不同;从紫外可见吸收光谱中我们可以看出,随着银壳厚度的增加,紫外可见吸收光谱逐渐发生蓝移,直至最后完全成为银纳米颗粒的吸收光谱。从拉曼光谱可以看出,当银壳的厚度达到一定程度,银包金颗粒的拉曼光谱与银的相同 3.DDP修饰的金纳米颗粒的制备及其吸收红移机制的研究 我们制备了金纳米颗粒及DDP修饰的金纳米颗粒,用紫外可见吸收光谱及透射电子显微镜对其表面等离子共振吸收与颗粒形貌进行表征。从表征中可以看 金纳米颗粒的制备、表面改性及其光学特性的研究 到,修饰前后纳米颗粒的粒径没有发生改变,但表面等离子共振吸收发生了明显 的红移.用红外光谱分析了DDP与金颗粒表面的结合方式,并通过对等离子体振 动特点的分析,用谐振子模型解释了红移发生的原因. 4.十二烷基硫醇(DDT)修饰的金纳米颗粒的制备及对其光学性质的探讨 本文采用了Brust法制备了硫醇修饰的金纳米颗粒,用电镜进行了表征,表明 制出的金纳米颗粒粒径比较均一,而且在浓度相当的情况下,能够通过化学键与 范德瓦尔斯力之间的相互作用形成有序结构。并试图将这种颗粒组装到光滑的基 底上,对它的光学性质进行研究。


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