金核银壳纳米粒子薄膜的制备及其导电性检测

摘要

通过硅基表面金纳米粒子催化的显影操作在硅基表面上制备了致密有序的金核银壳纳米粒子薄膜。场发射扫描电镜、循环伏安、电化学阻抗分别检测了金核银壳纳米粒子薄膜的表面形貌和导电性。场发射扫描电镜表明金核银壳纳米粒子薄膜致密有序。循环伏安表明金核银壳纳米粒子薄膜导电性良好、稳定，电化学阻抗谱表明金核银壳纳米粒子薄膜的极化电阻小于玻碳工作电极。本研究提供了一种可用于新型电极材料的金核银壳纳米粒子薄膜的制备方法。 在制备金纳米粒子的过程中，考察了氯金酸浓度、反应时间等参数对硅基表面金纳米粒子粒径大小和分布密度的影响。研究表明，较低的氯金酸浓度和较短的反应时间能够制备粒径均匀、分散性好的金纳米粒子。 在制备金核银壳纳米粒子薄膜的过程中，考察了显影液稀释比例、显影时间等参数对硅基表面金核银壳纳米粒子薄膜结构的影响。结果表明，显影液1：1的稀释比例和显影3min是制备连续、致密金核银壳纳米粒子薄膜的最佳条件。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1 章研究背景及文献综述

1.1 引言

1.2 金纳米粒子概述

1.3 金纳米粒子的性质

1.3.1 量子效应

1.3.2 紫外可见吸收特性

1.3.3 荧光特性

1.3.4 电化学性质

1.3.5 电子学特性

1.3.6 化学性质

1.3.7 超分子与分子识别特性

1.4 金纳米粒子的应用

1.4.1 组装与生物检测

1.4.2 高效催化剂

1.4.3 非线性光学器件

1.4.4 电泳和电子器件

1.5 金纳米粒子的制备方法

1.5.1 柠檬酸还原法

1.5.2 相转移法

1.5.3 胶束与反胶束法

1.5.4 晶种法

1.5.5 电化学法

1.5.6 模板法

1.5.7 物理气相沉积法

1.5.8 物理方法

1.5.9 生物合成法

1.6 固体基底上金纳米粒子的研究进展

1.7 固体基底上金属或金属氧化物薄膜的制备方法

1.7.1 溅射法

1.7.2 化学气相沉积

1.7.3 脉冲激光腐蚀法

1.7.4 液相沉积法

1.7.5 LB膜法

1.7.6 自组装法

1.7.7 纳米粒子成膜法

1.7.8 其他方法

1.8 固体基底上金属或金属氧化物薄膜的性能及应用

1.8.1 光学特性

1.8.2 磁学性质

1.8.3 催化剂应用

1.8.4 电池应用

1.9 固体基底上金属纳米粒子薄膜的表征手段

1.9.1 扫描电子显微镜

1.9.2 扫描探针显微镜

1.9.3 X射线光电子能谱

1.9.4 循环伏安

1.9.5 电化学阻抗

1.10 研究问题的提出

第2 章硅基上金纳米粒子的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 试剂、材料和溶液配制

2.2.2 仪器和设备

2.2.3 硅基上金纳米粒子制备过程

2.2.4 硅基上金纳米粒子的表征

2.3 结果及讨论

2.3.1 氯金酸浓度对硅表面金纳米粒子形貌、分布密度的影响

2.3.2 反应时间对硅表面金纳米粒子形貌、分布密度的影响

2.3.3 硅基上金纳米粒子的扫描探针显微镜形貌分析

2.3.4 硅基上金纳米粒子的元素及价态分析

2.3.5 硅基上金纳米粒子形成过程的热力学分析

2.3.6 硅基上金纳米粒子形成机理的探讨

2.4 本章小结

第3 章硅基上金核银壳纳米粒子薄膜的制备

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂及溶液配制

3.2.2 仪器及设备

3.2.3 硅基上金核银壳纳米粒子薄膜的制备过程

3.3 结果及讨论

3.3.1 金核银壳纳米粒子薄膜宏观分析

3.3.2 显影液浓度对金核银壳纳米粒子薄膜的影响

3.3.3 显影时间对金核银壳纳米粒子薄膜的影响

3.4 本章小结

第4 章金核银壳纳米粒子薄膜的导电性检测

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 循环伏安

4.2.2 交流阻抗

4.3 结果及讨论

4.3.1 金核银壳纳米粒子薄膜的循环伏安曲线

4.3.2 金核银壳纳米粒子薄膜的交流阻抗曲线

4.4 本章小结

第5 章结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文情况