贵金属纳米结够的表面等离子体共振

光化学合成法
许多贵金属离子在电磁波 (可见 光、高能射线、高能电子束、紫 外光 )作用下能够发生还原反应 而得到贵金属单质 . 例如 ,紫外光 已经成功地用于制备形貌可控的 Au、Ag纳米颗粒 . 除此之外 ,Jin 等45也用光化学合成法实现了球 形的 Ag纳米颗粒向三角形的 Ag 纳米棱柱体的转化
3+ 3+ 3+ + + 30
.3电化学沉积法 电化学沉积法是通过外加电场在电解质溶液里诱导 化学反应来制备纳米颗粒的方法 .在电化学沉积法中 又可通过有模板法和无模板法来制备纳米颗粒 .在有 模板法中 ,通过特定的模板利用电化学沉积可以得到 不同形貌的贵金属纳米颗粒 ,如纳米线、纳米棒、纳 米管等 .例如 Wang小组 31,32最早通过电化学沉积方 法得到 Au纳米棒 .模板的合成与选择是电化学沉积 法合成贵金属纳米颗粒和纳米结构的关键 .纳米颗粒 的尺寸和形貌可以通过调节实验参数 (包括沉积过程 中的电压、温度、沉积时间，通过的电量、适当的 表面活性剂等 )来控制 . 与此同时 ,人们也在不断地 探索各种无模板存在下的合成方法 ,例如 Yu等 31以 及后来的其他研究人员已经在无模板条件下利用电 化学沉积法制备出不同纵横比的纳米棒
贵金属纳米结构的局域表面等离子 体共振及其应用
陈晓娟
局域表面等离子体共振介绍
金属纳米结构的可控合成 单个贵金属纳米结构光学性质的检测 局域表面等离子体共振的应用 结论
局域表面等离子体共振介绍
金属纳米结构的可控合成 单个贵金属纳米结构光学性质的检测 局域表面等离子体共振的应用 结论
多彩的贵金属纳米颗粒
2晶种法
晶种法起始于上世纪 90年代 ,目前已被广泛应用于 合成贵金属纳米颗粒 .晶种法制备金属纳米颗粒可 以分为两步 (以 Au为例 ):第一步是利用少量的强 还原剂还原 Au 成微小的 Au颗粒作为晶种 ;第二步则 是在含有 Au 的生长溶液中 ,采用弱还原剂使 Au 还原成 Au , 再与晶种结合 ,Au 在已经形成的晶种上被进一步还原而生长成 Au颗粒 . 用这种方法 ,在室温下能够制备 Au纳米棒、纳米线、 立方体 ,Ag纳米片和 Pd的立方体 .例如 ,Smith等 利用晶种法合成了 Au纳米棒 .这种方法最大的优势是避免 了二次成核 ,很容易得到不同形状和尺寸可控的纳 米颗粒
局域表面等离子体共振介绍
金属纳米结构的可控合成 单个贵金属纳米结构光学性质的检测 局域表面等离子体共振的应用 结论
暗场散射光谱
银纳米的暗场散射光谱随着长径比的增加而逐渐红移
光热成像法
电子能量损失谱
局域表面等离子体共振介绍
金属纳米结构的可控合成 贵金属纳米结构光学性质的检测 局域表面等离子体共振的应用 结论
形貌、 化学组分、 折射率
金胶的吸收光谱
局域表面等离子体共振介绍
金属纳米结构的可控合成 贵金属纳米结构光学性质的检测 局域表面等离子体共振的应用 结论
模板法
模板法常用来合成棒状、线状和管状的贵金属纳米结 构 .在这种方法中 ,金属离子在局限的模板中被还原 , 这些受限的空间结构可以控制颗粒的成核与生长 ,从 而形成特定形貌的纳米颗粒 .模板通常分为软模板和 硬模板 .软模板包括胶束 ,微乳剂， DNA等. 例如 ,以 十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)分子有序组合形成的 棒状胶束作为模板来合成直径和纵横比可控的 Au或 Ag的纳米棒或纳米线 . 硬模板包括碳纳米管 ,有孔薄 膜 ,介孔材料等 .27,28这种方法通常用来合成高密度、 整齐排列的纳米棒、纳米线和纳米管 .例如 ,Martin29 最早用这种方法合成了 Au纳米棒.
超灵敏传感
钯
金三角片结构
表面增强荧光
表面增强拉曼及超灵敏检测
农药残留灵敏检测
SERS
甲基对硫磷污染的橙皮 Raman
洁净的橙皮 Raman
结论
局域表面等离子体共振
局域表面等离子体共源自文库示意图
1.4 the extinction of gold colliod 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6
金纳米颗粒的入射光激 发下的场强分布图
extincition (a.u.)
300
400
500
600
700
800
900
wavelength(nm)
化学还原法
常用的化学方法是多羟基还原法 .在室温下,乙 二醇 (通常作为溶剂和还原剂 ),柠檬酸和聚乙 烯吡咯烷酮 (PVP)或聚乙烯醇 (PVA)等表面活 性剂的还原性较低 .然而 ,这些化学试剂在高温 下具有较强的还原性 ,所以多羟基方法一般都 是在高温下进行 . 最近 ,我们在室温条件下研 究了 PVP对金属离子的还原作用及对纳米结 构生长的影响 .37在多羟基方法中 ,通过引入表 面活性剂 PVP、PVA、 CTAB等来限制晶核的 某一晶面在一定尺寸范围内生长 ,并通过调节 反应参数获得形态丰富的纳米结构.除此之外 , 葡萄糖 ,二甲基甲酰胺 (DMF)等弱还原剂也用 于合成贵金属纳米颗粒