金@银核壳纳米粒子的制备和形貌的精确控制及其表面增强拉曼光谱性能

银纳米粒子的制备及其能测试新

毕业论文

论文题目：银纳米粒子的制备及其性能测试

目录

一、前言 ........................................................... 1

1.1纳米粒子概述 .................................................. 1

1.2 纳米粒子的应用 ............................................... 1

1.3银纳米粒子概述 ................................................ 2

1.4 银纳米粒子的制备方法 ......................................... 3

1.5 研究现状 ..................................................... 3

1.6 研究内容 ..................................................... 4

二、实验部分 ....................................................... 5

2.1 实验药品 ..................................................... 5

2.2 实验仪器 ..................................................... 5

2.3 实验步骤 ..................................................... 6

2.3.1 银纳米粒子的制备 .......................................... 6

2.3.2 银纳米粒子的表征 .......................................... 6

表面等离子体共振效应在光电催化中的应用及机理研究

杨皓;方萍萍;童叶翔

【摘 要】面对日益严峻的能源和环境问题,人们对可再生能源的需求日益增强.本文通过以金为核的二元及三元纳米粒子,设计了一种表面等离子体共振(surface

plasmonic resonance,SPR)增强的光电催化剂.其中,金核通过SPR效应在光照下产生光热效应及光电效应,提高了材料的催化活性.光照条件下纳米粒子表面的局域热点温度可以通过4-甲氧基异腈苯探针分子利用表面增强拉曼光谱得到.同时利用对氨基苯硫酚(PATP)探针分子证实SPR产生的光电催化效应.最重要的是,通过定量计算得到了光热效应及光电效应在SPR增强的光电催化性能各自的贡献.这些结果为表面等离子体共振协助增强的光电催化反应提供理论依据,并为新型光电催化材料提供了新的设计思路.

【期刊名称】《光散射学报》

【年(卷),期】2018(030)003

【总页数】9页(P236-244)

【关键词】金纳米粒子;表面等离子体共振;光电催化;表面增强拉曼光谱

【作 者】杨皓;方萍萍;童叶翔

【作者单位】中山大学化学学院,广州510275;中山大学化学学院,广州510275;中山大学化学学院,广州510275

【正文语种】中 文

【中图分类】O43

1 引言

催化是实现物质转化的重要化学途径,光电催化作为一种绿色的光电转换技术而得到人们的广泛关注[1-3]。目前光电催化在水分解制氢、二氧化碳还原和环境污染治理等方面均取得了重要的进展,是解决能源短缺和环境污染问题的有效途径[4-6]。近些年,光电催化的研究重点已经从紫外光区移到可见光区,但实现可见光区波长可控的光电催化仍然十分困难[7-8]。而具有表面等离子体共振效应(surface

plasmonic resonance,SPR)的金属纳米粒子可以吸收可见光,并将其转化为化学能,是实现可见光区波长可控的光电催化反应的重要途径。

群接　息　

双量属纳米结构光学特性分析　

电子科技大学物理电子学院　包雪峰　

［摘要］利用有限元法对菱形银金核壳结构纳米颗粒的光学特性进行仿真计算，结果表明，在研究的光谱范围内，消光截面图上仅　

存在一个明显的共振峰，并且随着壳厚度的改变而发生移动。与其他结构的纳米粒子作对比之后发现，双金属核壳结构具有较理想　

的共振吸收波长和较强的光学吸收，可以作为理想的表面增强拉曼散射基底。　

［关键词］菱形核壳结构纳米粒子　表面等离子体　消光截面　有限元法　

１．引言　

双金属纳米颗粒光学性质的研究近年来成为纳米科学研究领域的　

热点，由于它具有协同作用及结构上的可变性，使其在光开关、光计算　

和光储存等方面具有极大的潜在应用价值，目前可应用于传感器、表面　

增强拉曼散射、光信息处理　～。近年来，双金属纳米粒子，尤其是核壳　

结构纳米粒子的制备、表征技术及其独特的光学性质吸引着许多领域　

的科研工作者，包括生物领域、医学和医药领域、分析领域、功能材料领　

域等。研究表明，纳米粒子的散射和吸收的共振峰位置会随着纳米粒　

子的形状、尺寸、介质的变化而变化。银金核壳结构表现的共振峰都在　

可见光范围内，不仅可以在可见光范围内较大的调节共振波长，还能很　

大程度上实现粒子表面电场强度的增强，这使其成为研究制备核壳结　

构最理想的模型。金银核壳结构纳米粒子的光学性质主要由其表面等　

离激元共振决定，因此它的光学性质对核壳比、化学组成和介质环境非　常敏感　。　

２．理论及模型　

Ｍｉｅ理论通过求解Ｍａｘｗｅｌｌ方程组并结合其边界条件，分别得到了　

介质球内电场和介质球外散射场，并且按照散射、吸收和消光的物理定　义，最终得到了球状粒子的吸收、散射和消光等线性光学性质。近年　

来，随着金属纳米粒子合成技术的发展，棒状、三角形、棱柱状等具有特　

殊形状及功能的粒子相继被各实验室合成Ｉ６一。对于此类非圆形和椭球　

形的金属纳米粒子，难以得到Ｍａｘｗｅｌｌ方程的精确解析解，Ｍｉｅ理论已不　

金纳米颗粒的制备及其性能研究

罗飞;刘大博;田野;祁洪飞;王素杰

【摘 要】以氢氧化铵溶液和2,6-吡啶二羧酸为还原剂，通过两步还原法还原氯金酸溶液制备出金纳米颗粒，用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见光谱仪(UV-VIS)对纳米颗粒进行了表征。结果表明，制备的金纳米颗粒具有尺寸小、分散性好的特点，并且具有明显的表面等离基元共振效应，使其在纳米尺度的光学领域具有潜在的应用价值。%Au nanoparticles were synthesized in

aqueous solution by two-step reduction of chlorauric acid (HAuCl4) using

ammonium hydroxide and 2,6-Pyridinedicarboxylic acid as reducing agent.

XRD, TEM and UV-VIS were employed to analyse the structure,

morphology and size of the Au nanoparticles. Au particles in small size and

monodisperse were observed in the experiment and the optical-extinction

spectra showed the characteristic of single plasmon resonance absorption

band. The results showed that the Au nanoparticles possessed plasmon

resonance effect of their optical property which makes them have

potential applications in the field of nano-optics.