具有拉曼光谱增强效应的二维纳米材料制备开题报告

 2022-04-17 22:24:32

1. 研究目的与意义

金属纳米结构材料可以大幅度增强物质的荧光和拉曼散射光谱的强度,因此在生化检测、食品安全、环境保护和光电器件等领域具有重要的研究意义和应用前景。但是这种纳米结构制备工艺复杂、成本高、稳定性差,大大阻碍了其在表面增强光谱技术中的应用。针对目前所存在的问题,本课题开展了材料普适性好、灵敏度高、制备成本低且化学稳定性好的金属纳米结构基底材料的研究工作。为表面增强光谱技术的实用化奠定了坚实的基础。

2. 研究内容和预期目标

拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、环境污染、毒品、材料成分分析等领域。表面增强拉曼光谱(SERS)材料能够极大提升拉曼光谱信号,从而大幅提升检测灵敏度,可实现痕量检测。传统的SERS材料大体采用化学和光刻手段,化学法优势是成本低、制备简单,但是随机性大,SERS材料无法实现稳定性和可重复性。光刻法制备的基底稳定性和可重复性好,但是成本高昂。本课题主要利用溶致液晶软模版来实现对纳米材料的尺寸和周期结构进行控制,从而实现准周期结构分布的SERS材料的制备。为此,需要研究电化学沉积设备进行银纳米材料的制备方法,利用扫描电镜(SEM)和激光显微镜进行纳米材料的表征,利用拉曼光谱仪进行表面增强效应的测量和增强因子的定量计算。

预期目标:利用溶致液晶软模版,结合电化学沉积方法,实现银纳米花的生长,制备出拉曼光谱增强材料。

3. 研究的方法与步骤

研究方法:

本课题主要利用溶致液晶软模版来实现对纳米材料的尺寸和周期结构进行控制,从而可实现准周期结构分布的sers材料。

研究步骤:

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4. 参考文献

[1]ying zhang, chengliang yang, xiangjun xiang, peiguangzhang, zenghui peng, zhaoliang cao, quanquan mu, li xuan,highly effective surface-enhanced fluorescencesubstrates with roughened 3d flowerlike silver nanostructures fabricated inliquid crystalline phase [j]. surface science, 2017, 401: 297-305.

[2]e. fort, s. grésillon, surface enhanced fluorescence,[j]. phys. d: appl. phys, 2008, 41: 013001.

[3]q. sun, k. ueno, h. yu, a. kubo, y. matsuo, h. misawa,direct imaging of the near field and dynamics of surface plasmon resonance ongold nanostructures using photoemission electron microscopy [j]. light sci. appl, 2013, 2: e118.

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5. 计划与进度安排

1)3月1日-3月14日 理清题目的研究意义和研究目的,撰写开题报告,翻译外文文献2)3月15日-4月15日 资料收集,进行理论分析模拟工作3)4月16日-5月16日 进行实验工作4)4月15日-4月30日 进行中期检查5)5月4日-5月20日 进行论文写作,完成论文初稿6)5月21日-5月31日 进行论文修改,定稿7)6月1日-6月6日 定稿、准备答辩材料8)6月7日-6月25日,依据答辩修改论文,整理材料,做好归档工作

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