贵金属纳米材料在传感和防伪领域应用的探索

摘要

作为目前材料科学研究的一个热点，纳米技术被公认为是21世纪最具有前途的科研领域之一。纳米材料的特殊性能与贵金属独特的物理化学性质有机地结合，能产生某些特殊效应，并在很多领域有着广阔的应用前景。研究人员改进了多种贵金属纳米结构的制备方法，随着研究的进一步深入，贵金属纳米材料的各种优良性能基本已经展现出来，其局限性也逐渐浮现出来。
　　金纳米材料是贵金属纳米材料中被研究的最广泛的一种，尤其它的光学性质一直是研究的热点。因为它的光学性质会随着本身的构成发生变化，从单体到二聚体再到超晶格结构，每种结构的变化都会产生新的光学性质，使其应用领域得到了更大的拓展。
　　本文主要通过种子生长法和 Stober法制备出特定长径比的金纳米棒以及壳层厚度可控的 Au@SiO2结构，针对这两种状态下的金纳米结构提出了一些新应用，并在理论上证明了这些新应用的可行性。主要内容如下：
　　（1）使用种子生长法，以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂合成了特定长径比的金纳米棒，并研究了种子的量和硝酸银的量对纳米棒合成的影响：在加入定量硝酸银的条件下，种子的量越多长径比越小；在种子量一定时，不加硝酸银的纳米棒的长径比相对较大。（2）通过传统Stober法和改进后的Stober法合成Au@SiO2结构：与传统Stober法相比，改进后的方法比原始方法更容易实现对二氧化硅壳层厚度的调控。（3）采用液滴蒸发法，使合成的金纳米棒有序自组装：组装后的结构由扫描电子显微镜表征，结果表明，在液滴的边缘区域，金纳米棒能够很好的定向自组装。（4）提出了金纳米棒的自组装在防伪技术以及传感技术上的新应用，通过相关软件的模拟计算，理论上证明了这些新应用的可行性。

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第一章绪论

1.1背景概述

1.2金纳米材料

1.2.1纳米材料

1.2.2金纳米材料概述

1.2.3金纳米材料的性质

1.2.4金纳米材料国内外研究进展

1.4 本课题的主要研究内容和意义

第二章金纳米棒的有序组装及在传感领域应用的探索

2.1 应力应变传感器的构建

2.1.1引言

2.1.2距离依赖的等离子体耦合

2.1.3纳微传感器的构建

2.2 实验原料及仪器

2.2.1实验原料

2.2.2实验步骤与方法

2.2.3样品制备

2.3结果与讨论

2.4金纳米棒的有序排列

2.4.1自组装简介

2.4.2实验过程与结果

2.5 小结

第三章金纳米棒以及改性后的纳米复合结构在防伪上的应用探索

3.1 引言

3.2 金纳米棒在防伪技术应用探究

3.2.1金纳米棒组装防伪的设计

3.2.2角度依赖的等离子体耦合

3.3 实验部分

3.3.1实验材料

3.3.2实验过程

3.3.3测试仪器与样品表征

3.3.4结果与讨论

3.5 小结

第四章工作总结

4.1 总结

致谢

参考文献

硕士期间已发表的论文