纳米线膜论文-肖兰兰

纳米线膜论文-肖兰兰

导读:本文包含了纳米线膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:SERS,银纳米线,PAHs,磺胺

纳米线膜论文文献综述

肖兰兰[1](2017)在《银纳米线膜试纸条与表面增强拉曼光谱联立用于快速现场检测》一文中研究指出对日常生活中环境污染物中有效成分的评定至关重要,这与环境发展和人类的健康都紧密相关。所谓有效成分,就是可以被溶解或易于被萃取的物质部分,被认为是与有机体的生物累积、生物吸附和生物转换关联最深的部分。对于环境污染物有效成分进行快速现场分析,可以在短时间内完成违规物的初步筛选,实现高效监测过程。在检测前进行的分离纯化及富集过程对其后的检测影响很大,这也使得发展简便省时的样品前处理手段十分必要。贵金属基底可与巯基或氨基等官能团形成化学键作用,被基底直接吸附而完成对含硫/氮物质的样品分离和富集。贵金属表面也可利用化学键自组装形成修饰层,例如金、银和铜均可结合硫醇分子,由于硫醇的烷基链端聚集形成憎水区域而将各自表面由原本的亲水性改为疏水性。这样的疏水性基底可以利用范德华力吸附憎水性有机物,实现样品的前处理。表面增强拉曼光谱(SERS)在拉曼光谱的基础上发展而来,可以在在粗糙金属表面上检测被吸附的分子的拉曼特性,是目前最灵敏的检测手段之一。SERS常是以粗糙的Ag、Cu或Au金属表面作为增强基底,现今已发展了多种复合材料的新型基底体系。增强拉曼基底的结构和形貌直接影响着检测灵敏度,制备适合用于实际环境分析的SERS基底意义十分重大。便携式拉曼光谱仪可以与多种样品前处理手段联用,从而能够形成快速高效的检测体系,用于环境或医学等方面的监测。本文以过滤法负载在滤纸上的银纳米线膜作为SERS基底,主要进行了以下工作:(1)将银纳米线膜作为样品前处理-SERS联用基底,当磺胺分子接触到银纳米线膜时,磺胺分子的氨基和可以银形成相互作用力,使得它可以吸附在银纳米线膜上而完成待测分子的富集,用便携式拉曼仪直接得到SERS信号。我们用该基底检测了 4种常见的磺胺药品,通过定性和定量分析,证明其对于磺胺类药品有实际检测功能。同时,我们采用过滤法制作的银纳米线膜可以进行重复性利用,保证了基底的实用以及经济性。此种样品富集与SERS联用的分析手段减少了复杂的样品前处理步骤,大大缩短了分析时间,是一种原位快速检测磺胺类药物的方法。(2)我们提供了一种疏水性的丙硫醇修饰的银纳米线膜(PTH-Ag NMs)联立便携式拉曼光谱仪用于柔性原位擦拭萃取检测PAHs的方法。PTH通过银和硫之间的共价键修饰在银纳米线膜上,产生了疏水性膜结构。使用溶剂进行擦拭萃取的过程,与幼儿口鼻和玩具的接触过程相似,可以做到玩具中PAHs的溶出模拟。通过仪器的表征分析探究了基底疏水性与修饰硫醇的链长和修饰浓度的关系,并解释了硫醇在银纳米线膜上修饰的机理。玩具表面几种典型的多环芳烃例如荧蒽、蒽和芘,都可以用PTH-Ag NMs进行富集和灵敏地检测。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-08)

李文浩[2](2017)在《纳米线—膜体系中表面增强拉曼散射和等离激元驱动表面催化反应研究》一文中研究指出纳米尺度上的金属材料具有独特的物理、化学性质使得其在超灵敏传感检测、新型能源利用、新型功能结构、信息存储等方向有重要的应用前景。因此通过将物质的尺寸限制在纳米尺度范围内来研究光与物质的相互作用是纳米材料的一个重要研究领域。表面等离激元是指金属与介质的界面处的自由电子在电磁场作用下集体振荡,这种振荡元激发可视为量子化的准粒子,具有很多新颖的光学特性。随着纳米技术的快速发展以及对表面等离激元作用原理和应用研究的完善,使得表面等离激元光子学迅速发展而成的一门新学科,在物理、化学、材料、能源等方向都有广泛的应用前景。金属纳米颗粒中的自由电子受到电磁场作用时,由于纳米颗粒尺寸结构的限制,其中的自由电子只能在表面做集体振荡,称之为局域表面等离激元(localized surface plasmons,LSPs)。这种表面等离激元共振可以导致纳米结构中电磁场重分布,产生极大的电磁场增强,被广泛用在增强光谱、高灵敏分子信号检测等。表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)正是利用金属纳米结构电磁场增强作用来增强微弱的拉曼散射信号,增强效率可达104-106甚至更高。从采集的拉曼散射信号中,可以获得探测材料的化学结构、成分、相与形态等,也可以通过分子特征峰来反映催化反应的发生与否。而纳米结构中的电磁场增强和拉曼增强效果与纳米材料类型、结构特性、几何形貌、大小等有紧密相关。本文主要基于金属纳米线-膜混合系统,利用PATP或者4NBT分子作为探测分子来研究基底材料、激发光偏振方向、耦合效率、结构对称性破缺等对表面增强拉曼散射和等离激元驱动表面催化反应的影响。实验和模拟结果均表明:由于金属膜中更多的自由电荷与纳米结构中表面电荷耦合作用,金属膜相比介质膜有更好的电磁场增强和拉曼增强效果;不同偏振激发光激发不同的等离激元模式,导致结构的拉曼增强具有偏振依赖性;纳米结构的对称性破缺可以提高表面等离激元的激发耦合效率,拥有更好的电场增强和拉曼增强效果;如单个纳米线的末端相对纳米线的中间而言,因为结构对称性破缺获得更高的光子-等离激元耦合效率,更明显的拉曼增强和分子催化反应效果;当有纳米颗粒毗邻纳米线导致结构对称性破缺也会极大提高拉曼增强效果和驱动催化反应能力。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-04-01)

张帅,曹雪波,武军,朱连文,谷俐[3](2016)在《具有层级特征的异质型CuO@TiO_2纳米线膜的制备及其光电解水性能(英文)》一文中研究指出通过水热反应、化学镀和枝化生长叁个步骤,制备了具有层级特征的异质型CuO@TiO_2纳米线膜。研究表明,CuO@TiO_2纳米线膜表现出了众多适合光电解水应用的优异物理特性,如层级表面、拓展的光学吸收范围、快速的界面电荷转移能力等。在可见光照和1.0 V偏压(相对可逆氢电极)条件下,未修饰的TiO_2纳米线膜产生的光电流密度为0.12 m A/cm2。CuO@TiO_2纳米线膜在相同条件下产生的光电流密度为0.56 m A/cm2。而且,计时电流法研究表明CuO@TiO_2纳米线膜具有良好的稳定性。因此,所制备的CuO@TiO_2纳米线膜是潜在的太阳能光电解水阳极材料。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2016年08期)

史玉娥[4](2016)在《柔性等离子体银纳米线膜用于快速现场表面增强拉曼光谱检测》一文中研究指出近年来,安全问题引起了人们的广泛关注,主要包括水质安全、食品安全及公共安全。对安全污染物的检测可以为相关部门预防、处理以及处罚提供有利依据,从而降低上述安全问题对国民经济以及人身安全造成的损失。许多学者致力于安全污染物检测方法的开发,并取得了丰硕的成果。大部分检测方法是基于现场采样结合实验室检测的模式,耗时几个小时甚至几天。然而,近年来突发性安全事故频频发生,需要检测人员第一时间到达现场,对安全污染物进行迅速的现场检测分析,为事故的后续处理提供准确的数据,从而做出迅速、合理的应对措施,将危害降至最低。因此,现场检测分析技术成为国内外的研究热点,几种便携式仪器成功商品化并用于实际的分析检测工作中,例如便携式紫外-可见吸收光谱仪、便携式荧光光谱仪、便携式红外光谱仪以及便携式拉曼光谱仪。其中便携式拉曼光谱仪可以对样品进行无损检测,具有分析速度快、定性定量分析以及对采样量小等优点。此外,由于水的拉曼散射比较弱,拉曼光谱可以对污染水样进行原位检测。然而,商业化的便携式拉曼光谱仪的分析灵敏度较低,不能达到痕量检测的要求。表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectroscopy, SERS)是一种高灵敏的分析工具,通过SERS基底提供的电磁增强和化学增强可以极大的提高拉曼信号。理想的SERS基底的制备是SERS技术实用化的关键步骤,随着纳米科技的发展及现代检测的要求不断提高,SERS基底的类型也越来越多样化。从最初的粗糙化电极到贵金属溶胶、非柔性固体基底上的纳米结构及柔性基底上的纳米结构等。然而,利用SERS实现安全污染物的现场灵敏检测仍然是一项具有挑战性的工作。基于以上研究背景及现状,本论文的研究内容如下:1.无序的银纳米线膜的制备及其在萃取-SERS检测方面的应用银纳米线可以通过水热法大量合成,且有一定的长径比,能够很容易的负载在滤膜基底上。本章中我们通过简单过滤的方式,制成了一种无序的银纳米线萃取膜SERS基底。由于银纳米线膜的结构是许多银纳米线的叁维堆积构型,会产生很多拉曼“热点”,有很好的电磁场增强,因此其对待测物分子有很好的SERS增强效果。我们考察了不同银纳米线负载量对SERS检测效果的影响。经过对比发现,过滤方式得到的SERS信号比浸泡方法的更好,同时我们用FDTD对交叉的银纳米线结构的电磁场分布进行了理论模拟,发现银纳米线的交叉部位,有极好的电磁场增强。这种无序银纳米线膜结合了固相萃取和SERS技术的优点,可以用于水质中污染物(甲拌磷和叁聚氰胺)的过滤萃取分析检测。银纳米线萃取膜的使用消除了固相萃取与其他技术联用中洗脱的过程,缩短了分析时间(单个样品分析时间约为1分钟)。这种银纳米线膜有很好的激光照射稳定性和空间均匀性。这种萃取-SERS技术为环境水样中污染物的检测提供了一个快速灵敏的检测平台。2.带正电的银纳米线膜用于无机爆炸物的擦拭萃取-SERS检测无机爆炸物的现场检测引起了人们的广泛关注,但无机爆炸物具有高稳定性和低挥发性,限制了其现场检测。表面增强拉曼光谱是一种强有力的痕量分析技术,银纳米线是通过水热法制备的,表面具有负电特性。我们设计制备了一种带正电的银纳米线膜,并将其应用于无机爆炸物的现场擦拭萃取和SERS检测。其中铜试剂作为修饰剂取代银纳米线表面的稳定剂(PVP),通过EDS、SERS、XPS及zeta电位等表征手段证明铜试剂在银纳米线膜上形成Ag-S键,且所得到的银纳米线膜是带正电的。正电的银纳米线膜既可以形成SERS“热点”,又可以通过静电相互作用捕获无机爆炸物氧化剂离子(高氯酸根、氯酸根和硝酸根等)。高氯酸盐、氯酸盐和硝酸盐能够通过擦拭萃取和SERS检测方法被检测到。另外一些有机硝基爆炸物,如苦味酸和2,4-二硝基苯酚也可以用同样的方法检测到。同时实现了自制的黑火药、鞭炮和火柴头的擦拭萃取检测。3.电化学方法制备高灵敏的银纳米线膜SERS基底电化学循环伏安法是一种简单常用的腐蚀贵金属基底提高SERS检测灵敏度的方法。我们用电化学循环伏安法制备了一种灵敏度更高的银纳米线膜作为SERS基底。首先,我们考察了不同扫描速度对银纳米线膜电化学处理的影响,以巯基苯胺为探针分子,对比了电化学处理前后的增强因子,得到了增强效果更好的SERS基底,并通过SEM、EDS、XRD等进一步表征了其形貌及结构变化。我们发现电化学处理的银纳米线膜,相较于之前,银纳米线之间的缝隙变小。我们知道SERS信号的电磁场增强与基底结构的形貌有关系,这也是经电化学处理后SERS信号变强的原因。该SERS基底具有很好的SERS活性,且具有很好的稳定性,通过进一步的修饰,实现了对无机阴离子高氯酸盐及疏水有机污染物荧蒽的灵敏检测。(本文来源于《山东大学》期刊2016-05-27)

张雯,张庆腾,贺永宁[5](2010)在《ZnO纳米线膜的可控生长及其量子限域效应研究》一文中研究指出针对ZnO半导体低维纳电子/光电子器件中纳米线膜的可控性差及其所导致的特性不稳定问题,利用ZnO纳米籽晶层作为引导层,以实现ZnO纳米线膜的垂直取向生长和尺度分布可控制备,并研究低维量子限域效应对ZnO纳米线膜光电特性的影响机制,利用湿化学法在氧化铟锡导电玻璃上制备ZnO籽晶层,随后利用低温水热法进行ZnO纳米线膜的引导生长,样品的显微结构和物相分析表明,通过调节籽晶热处理温度和生长液浓度能够实现ZnO纳米线直径在10~100nm内可调,籽晶热处理温度对纳米线尺度分布影响尤其显着.室温光致发光(PL)谱测试及分析表明,直径小于20nm的ZnO纳米线薄膜样品的PL谱的近紫外带边发射峰相比于更大直径的纳米线样品发生了明显的蓝移,而且半高宽显着减小.利用量子限域效应理论对PL谱带边发射峰随纳米线的尺度分布发生变化的规律进行了合理分析.(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2010年04期)

高乐怡[6](2009)在《基于磷化镓衬底的氧化镓纳米线膜制备与性能研究》一文中研究指出本文利用两步化学刻蚀的方法,制备出纳米尺度多孔磷化镓,并解释了其形成机理。基于多孔磷化镓,通过化学气相沉积的手段,依靠自组装性能,大面积合成了β-Ga_2O_3纳米线结构。这些单晶β-Ga_2O_3纳米线直径在100纳米左右,沿着[001]方向生长,长度达几微米。这种简单的合成手段,为将来合成类似性能的其他材料提供了一定的思路。光致发光谱测试表明,β-Ga_2O_3纳米线具有蓝光和紫外光发射特性,这归因于氧空位和镓-氧空位对缺陷。表面润湿性能测试表明,这种β-Ga_2O_3纳米线膜具有超疏水性。在紫外光诱导下,β-Ga_2O_3纳米线膜有着显着的可湿性转换行为(从超疏水到超亲水)。我们认为,这种效应可以归结为表面的光敏性和特殊纳米结构共同作用的结果。这些性能将很大程度上扩展氧化镓纳米材料的潜在应用领域。本文首先概括地介绍了纳米技术的概念、发展历程和应用领域以及纳米材料的特性。然后介绍了一维纳米材料的分类及最新研究进展和合成一维纳米结构的常用物理化学方法及形成机理;并且还介绍了研究纳米材料的主要表征手段,如扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析仪、原子力显微镜和激光拉曼光谱仪等。接着我们对电化学阳极刻蚀做了一个简单的介绍。通过使用两步化学刻蚀的办法制备出了纳米尺度多孔磷化镓,并解释了其形成的机理。然后,通过对多孔GaP衬底进行化学气相沉积处理,依靠自组装性能,我们成功制备出了β-Ga_2O_3纳米线膜结构,并对其生长过程及生长机理进行了详细的讨论。在β-Ga_2O_3纳米线膜的光致发光谱中,观测到了蓝光和紫外光发射特性,这是由于氧空位和镓-氧空位对缺陷导致的。最后,我们研究了紫外光诱导条件下,β-Ga_2O_3纳米线膜表面的可湿性转换。由于纳米结构的作用,β-Ga_2O_3纳米线膜表面是超疏水的;通过紫外光照射,光激发产生的缺陷连同表面特殊的纳米结构,使表面的超疏水性能转换为超亲水。以上的研究得到了国家自然科学基金和教育部“长江学者和创新团队计划”创新团队的资助,特此感谢!(本文来源于《上海交通大学》期刊2009-01-01)

贺永宁,文常保,李昕,王兆宏,朱长纯[7](2008)在《基于ZnO半导体纳米线膜的声表面波型紫外探测器》一文中研究指出针对传统半导体光电探测器件结构的宽带隙半导体紫外探测器可测信号弱的问题,提出了一种基于ZnO纳米线膜的声表面波型紫外探测器。该探测器利用ZnO纳米线膜的强紫外光电响应特性和声表面波器件的灵敏的声电相互作用机制,将采用高纯锌粉的热蒸发氧化工艺制备的纤锌矿型ZnO纳米线制作在已有声表面波小波传感器上。利用光致发光谱研究发现,由于低维激子限域效应和表面效应,所制作ZnO纳米线敏感膜中的紫外光电效应优于外延ZnO半导体薄膜;同时,基于ZnO纳米线膜的声表面波式紫外探测器在紫外光辐照下该探测器的中心频率减小,损耗增大。实验研究表明该器件能够实现长波紫外光的高灵敏度探测。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2008年01期)

纳米线膜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

纳米尺度上的金属材料具有独特的物理、化学性质使得其在超灵敏传感检测、新型能源利用、新型功能结构、信息存储等方向有重要的应用前景。因此通过将物质的尺寸限制在纳米尺度范围内来研究光与物质的相互作用是纳米材料的一个重要研究领域。表面等离激元是指金属与介质的界面处的自由电子在电磁场作用下集体振荡,这种振荡元激发可视为量子化的准粒子,具有很多新颖的光学特性。随着纳米技术的快速发展以及对表面等离激元作用原理和应用研究的完善,使得表面等离激元光子学迅速发展而成的一门新学科,在物理、化学、材料、能源等方向都有广泛的应用前景。金属纳米颗粒中的自由电子受到电磁场作用时,由于纳米颗粒尺寸结构的限制,其中的自由电子只能在表面做集体振荡,称之为局域表面等离激元(localized surface plasmons,LSPs)。这种表面等离激元共振可以导致纳米结构中电磁场重分布,产生极大的电磁场增强,被广泛用在增强光谱、高灵敏分子信号检测等。表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)正是利用金属纳米结构电磁场增强作用来增强微弱的拉曼散射信号,增强效率可达104-106甚至更高。从采集的拉曼散射信号中,可以获得探测材料的化学结构、成分、相与形态等,也可以通过分子特征峰来反映催化反应的发生与否。而纳米结构中的电磁场增强和拉曼增强效果与纳米材料类型、结构特性、几何形貌、大小等有紧密相关。本文主要基于金属纳米线-膜混合系统,利用PATP或者4NBT分子作为探测分子来研究基底材料、激发光偏振方向、耦合效率、结构对称性破缺等对表面增强拉曼散射和等离激元驱动表面催化反应的影响。实验和模拟结果均表明:由于金属膜中更多的自由电荷与纳米结构中表面电荷耦合作用,金属膜相比介质膜有更好的电磁场增强和拉曼增强效果;不同偏振激发光激发不同的等离激元模式,导致结构的拉曼增强具有偏振依赖性;纳米结构的对称性破缺可以提高表面等离激元的激发耦合效率,拥有更好的电场增强和拉曼增强效果;如单个纳米线的末端相对纳米线的中间而言,因为结构对称性破缺获得更高的光子-等离激元耦合效率,更明显的拉曼增强和分子催化反应效果;当有纳米颗粒毗邻纳米线导致结构对称性破缺也会极大提高拉曼增强效果和驱动催化反应能力。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米线膜论文参考文献

[1].肖兰兰.银纳米线膜试纸条与表面增强拉曼光谱联立用于快速现场检测[D].山东大学.2017

[2].李文浩.纳米线—膜体系中表面增强拉曼散射和等离激元驱动表面催化反应研究[D].重庆大学.2017

[3].张帅,曹雪波,武军,朱连文,谷俐.具有层级特征的异质型CuO@TiO_2纳米线膜的制备及其光电解水性能(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2016

[4].史玉娥.柔性等离子体银纳米线膜用于快速现场表面增强拉曼光谱检测[D].山东大学.2016

[5].张雯,张庆腾,贺永宁.ZnO纳米线膜的可控生长及其量子限域效应研究[J].西安交通大学学报.2010

[6].高乐怡.基于磷化镓衬底的氧化镓纳米线膜制备与性能研究[D].上海交通大学.2009

[7].贺永宁,文常保,李昕,王兆宏,朱长纯.基于ZnO半导体纳米线膜的声表面波型紫外探测器[J].功能材料与器件学报.2008

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