- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
基于纤维素光子晶体/银纳米颗粒复合材料的柔性表面增强拉曼基底
摘要： 表面增强拉曼散射（SERS）能显著提升拉曼散射强度。SERS通常采用金、银、铜等粗糙纳米金属作为基底[1]，已广泛应用于表面科学、分析科学等领域[2-4]。根据制备方法，SERS基底可分为三类：(1)固定金属纳米颗粒的固相基底[5,6]；(2)纳米压印制备的金属纳米结构[7,8]；(3)模板法制备的金属纳米结构[9-11]。传统SERS基底（如贵金属粗糙表面）因纳米结构随机分布导致可控性差且SERS效应不稳定。通过蚀刻和电子束沉积加工的纳米规则图案微结构则受限于仪器成本高、工艺复杂、难制备大面积及后续表面修饰等问题。 纳米球阵列模板制备的SERS基底具有良好的可控性与重现性。通过组装不同尺寸纳米球制备厚度各异的模板，可获得具有不同间距的二维金属薄膜。该制备方法简单经济、调控便捷且重现性高，无需保护剂与表面活性剂，所得基底纯度较高。光子晶体（PhCs）是通过球形胶体粒子可控自组装形成的周期性结构[12-15]，其内部传播的光遵循布拉格衍射定律[16-19]，特性强烈依赖于空间结构。凭借成本效益与制备简便的优势，PhC在光学传感器[20,21]、光开关[22-26]及显示器件领域备受关注。这类规则周期结构亦可作为制备其他结构功能材料的模板[27]，我们近期工作已开展大量PhC制备与应用研究[28,29]。 基于光子晶体光学带隙的特殊捕获效应、银纳米粒子的等离子体效应以及纤维素基质对有机溶剂中分析物的富集作用，我们设计了三重特性协同增强的拉曼散射方案：以带隙匹配入射光的PhC阵列为模板，填充易降解的纤维素基质并修饰银纳米粒子。据此首创了银纳米粒子修饰柔性纤维素光子晶体膜SERS基底，分别以PhCs为模板合成了银纳米粒子修饰甲基纤维素膜（Ag-PHC-MCF）和羧甲基纤维素膜（Ag-PHC-CMCF）两类柔性基底。 这种金属纳米粒子与有序PhCs纤维素膜（PHCCF）的创新组合有效避免了金属纳米粒子团聚，使热点均匀分布于孔隙周围，确保目标分析物在大面积上的均匀吸附与拉曼信号一致性。通过多孔纤维素膜对有机溶剂中目标物的优异富集作用，目标物被捕获于纤维素膜表面，随着与金属纳米粒子热点的接触概率增加而增强检测信号。同时，光子晶体的捕获效应显著增强了PHCCF的散射光强。基于多孔甲基纤维素富集、银等离子体共振与光子晶体带隙的协同作用，该复合膜实现了拉曼信号的显著增强。此外，其优异的降解性在环保方面优势突出，柔性轻质的特性更便于携带保存，在运输存储环节具有显著优越性，对工业污染物检测或国防安全监测具有重要应用价值。
关键词： 表面增强拉曼散射、纤维素薄膜、光子晶体、等离子体响应
更新于2025-11-14 15:27:09
-
光激活纳米金掺杂聚合物的等离激元响应
摘要： 在聚合物基质中引入金属纳米粒子（NPs）可用于增强和控制药物的溶解与释放，实现靶向给药、抗菌、局部热源供应及独特的光电应用。特别是金纳米粒子具有等离子体共振响应，已被用于光热能量转换。由于等离子体纳米粒子通常表现出与可见光谱相近的等离子体共振频率，它们成为这些波长下直接光热转换并提高太阳能热效率的理想候选材料。我们的研究将直径约3纳米的金胶体（Auc）纳米粒子掺入静电纺丝聚乙二醇（PEG）纤维中，利用纳米粒子的等离子体响应实现局部加热熔融聚合物以释放治疗药物。紫外-可见（UV-Vis）光谱显示，Auc及PEG复合体系（PEG+Auc）均在522纳米（约绿光波段）呈现最小反射率，而PEG+Auc静电纺丝纤维的最小反射率蓝移至504纳米。通过UV-Vis光谱计算PEG+Auc相较于纯PEG的理论效率提升，在宽谱白光照射下约增加10%，绿光照射时提升约14%。将Auc增强聚合物直接静电纺丝到电阻温度检测器上，并用绿激光照射记录温升，结果显示最大升温达8.9°C。为深入理解金纳米材料对材料复杂光学特性的影响，采用光谱椭偏仪进行分析。通过光谱椭偏仪测量及CompleteEASE?软件建模，确定了材料复数光学常数：折射率n（反映光波长与速度比的光学密度特性）和消光系数k（表征材料吸收特性）。
关键词： 光谱椭偏仪、光热能量转换、聚乙二醇、金属纳米粒子、等离子体响应、紫外-可见光谱、金纳米粒子、静电纺丝纤维
更新于2025-09-16 10:30:52
-
[IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 法国巴黎（2019.9.1-2019.9.6）] 2019年第44届国际红外、毫米波和太赫兹波会议（IRMMW-THz） - 石墨烯层与石墨烯结构的太赫兹近场响应
摘要： 我们报道了太赫兹近场显微镜探针附近，太赫兹电磁场与石墨烯层散射及近场相互作用的实验研究?；诘ゲ闶┑木骞芙峁构馄字写嬖诠舱衿紫撸饪赡茉从谔兆绕德氏虑苛业牡壤胱犹逑煊σ约笆┨醮械壤胱犹甯缮娴南韵?。
关键词： 太赫兹、近场显微镜、石墨烯、等离子体响应
更新于2025-09-11 14:15:04