空心方形银纳米结构的光学性质

应用离散偶极子近似方法计算了空心方形银纳米结构的消光光谱及其近场电场分布,并与U形银纳米结构的计算结果进行了比较. 结果发现, 空心方形纳米结构和U形纳米结构具有不同的电子振动模式; 在主共振峰波长入射时, 空心方形纳米结构拥有更强的电场增强和更大面积的强电场分布. 这些结果表明空心方形纳米结构更适合于作为表面增强拉曼散射的基底, 并用于生物分子或者化学分子的探测. 另外, 可以通过改变空心方形纳米结构的边长和尺寸来调节其等离子体共振峰的位置, 以满足其在表面增强拉曼散射等等离子体光子学方面的应用.     

粗糙化金纳米棒SERS探针用于生物成像研究

金纳米棒(AuNR)是制备近红外表面增强拉曼散射(SERS)探针最为经典的纳米材料,但存在拉曼信号增强能力弱等缺点.本研究通过在巯基-聚乙二醇修饰的AuNR表面原位还原、生长金纳米颗粒的方法,制备了一种新型的表面粗糙化金纳米棒(R-AuNR),并以此构建SERS纳米探针用于生物成像研究.金纳米颗粒的生长使Au NR表面生成了大量的纳米间隙(即"热点"区域),提高了AuNR表面粗糙度,因此其SERS增强能力显著提高.基于R-AuNR的SERS探针的灵敏度较基于Au NR的探针提高2～8倍,细胞与活体小鼠的成像实验表明R-AuNR SERS探针具有很好的生物成像能力.     

聚集态铑纳米粒子的制备及表征的初步研究

在水溶液中用抗坏血酸还原三水合氯化铑得到了形状较均一的聚集态铑纳米粒子．高分辨扫描透射电镜结果显示，该聚集态铑纳米粒子尺寸约为20nm，是由数十个平均粒径为4nm的小纳米粒子聚集构成．将聚集态铑纳米粒子分散到玻碳电极表面上，进行了电化学和表面增强拉曼散射（SERS）表征．以CO作为探针分子的SERS实验结果显示该聚集态的铑纳米粒子具有较高的SERS活性，并且聚集态铑纳米粒子的电子性质与粗糙Rh电极存在差异．     

Si-QDs/SiO_2薄膜微结构特性分析

采用等离子体化学气相沉积(PECVD)技术制备了多层结构的Si-QDs/SiO_2薄膜,在介绍了傅里叶变换红外光谱和拉曼散射谱2种薄膜微结构特性分析技术工作原理的基础上,采用傅里叶变换红外光谱和拉曼散射谱2种检测手段对薄膜的微结构进行了表征。研究发现只有当沉积硅量子点层的N2O流量小于2时,Si-QDs/SiO_2多层膜中才会出现结晶的硅量子点,且结晶的硅量子点的尺寸随着氧含量的增加而减小。这为纳米硅在光电器件的应用提供了一定的实验和理论依据。     

基于铝片生长的金颗粒膜的表面增强拉曼光谱活性研究

文章探讨了一种新的利用表面增强拉曼光谱活性衬底制备金颗粒膜的方法．用AuCl3水溶液在金属铝表面浸镀金镀层,制得金衬底,然后将金镀层放置在AuCl3和盐酸羟氨水溶液中使之还原生长,获得一定尺寸的金颗粒膜．通过紫外可见光谱研究该基底纳米粒子薄膜的光学特性,发现该金颗粒膜的吸收峰发生红移现象,并通过对结晶紫的表面增强拉曼光谱的峰位置和峰强度进行比较和分析,发现采用这种方法制备的金颗粒层具有显著的增强效应．     

局域表面等离子体研究进展

阐述了局域表面等离子体特性,金属纳米粒子的常用制备方法,以及不同形状、尺寸等因素对局域表面等离子体光谱和灵敏度的影响,分析了表面增强拉曼散射的增强因子与金属纳米粒子的等离子共振波长和拉曼激发波长之间的关系,介绍了局域表面等离子体在生物传感方面的应用.     

局域表面等离子体研究进展

阐述了局域表面等离子体特性,金属纳米粒子的常用制备方法,以及不同形状、尺寸等因素对局域表面等离子体光谱和灵敏度的影响,分析了表面增强拉曼散射的增强因子与金属纳米粒子的等离子共振波长和拉曼激发波长之间的关系,介绍了局域表面等离子体在生物传感方面的应用.     

4-二甲胺基偶氮苯在银胶中的表面增强拉曼散射研究

利用表面增强拉曼散射(SERS)技术研究了4-二甲胺基偶氮苯的SERS光谱，对其拉曼峰进行了指认，并得出了它是以二甲胺基吸附于银表面的结论．     

罗丹明6G在多孔硅-银粒子复合基底上的表面增强拉曼散射

多孔硅与货币金属(Au、Ag、Cu)的复合材料在表面增强拉曼光谱领域有很大的应用前景。本文采用恒电流电解法分别制备了具有均匀纳米孔洞的低阻多孔硅和具有多层次微纳米结构的高阻多孔硅，并开发了一种将铈掺杂进入银胶体中形成铈掺杂的银纳米粒子的方法。作为固态SERS基底的一种制备方式，将银颗粒在多孔硅表面固定化，获得了具有很强选择性的复合基底。以罗丹明6G(Rhodamine 6G, R6G)作为探针分子的拉曼测试表明：多孔硅-银粒子复合基底对较大拉曼位移的拉曼峰(1 590 cm^-1)更加敏感，铈掺杂则进一步增强1 360 cm^-1处的拉曼峰；且复合基底能够检测到10^-9 mol/L浓度的R6G。     

分子吸附在各向异性介电核-金属壳层结构附近的表面增强拉曼散射理论研究

研究了在准静态极限下,各向异性介电核-金属壳层这种特殊核-壳结构的表面增强拉曼散射的特性.首先,基于第一性原理,我们推导出这个带壳纳米球颗粒的多重极化率,然后运用Gersten-Nitzan模型研究了这个结构的表面增强拉曼散射的特性.在本文中,我们针对这种各向异性介电核-金属壳层的纳米球颗粒的结构进行理论计算和数值模拟,结果显示,介电核中径向各向异性特性的引入,会对该纳米颗粒的表面增强拉曼散射的峰值起到增强的作用,同时还可以调节体系表面等离共振频率.此外,我们还研究了核的大小对表面增强拉曼散射的意义.我们的研究对于未来探索具有各向异性特性结构的受激拉曼散射很有意义.     

紫外光固化无机-有机复合涂层的制备与性能研究

采用共混法制备了基于环氧丙烯酸酯(EA)的含纳米SiO2粒子的无机-有机紫外光固化复合涂层,并对其结构、热稳定性和物理性能进行了检测.结果表明,纳米SiO2粒子在涂层内部形成了含Si—O—Si的交联网络结构,这种结构有助于改善涂层的热稳定性.SiO2的质量分数为5%时,复合涂层的热稳定性最高.随着SiO2添加量的增加,复合涂层的光泽度降低.加入适量的纳米SiO2粒子可以提高涂层的硬度,当添加量为3%~5%时,复合涂层的铅笔硬度可以达到3H.     

Ag/TiO2有序多孔复合薄膜的合成及其可见光光催化活性

以自组装SiO2胶体晶体为模板,采用TiCh溶胶凝胶浸渍提拉法制备了TiO2有序多孔薄膜(TIO),然后利用AgNO3液相渗透法将Ag纳米颗粒沉积在TIO上,成功制备了Ag/TiO2有序多孔复合薄膜(ATIO).通过Raman,FESEM,TEM,XPS和Uv-vis等分析手段对复合薄膜进行了表征,结果表明:Ag纳米颗粒的平均尺寸约为10 nm,而且与TiO2晶粒之间有强的相互作用.以亚甲基蓝(MB)水溶液为目标降解物,针对不同Ag/Ti相对原子浓度比的样品,考察了其低功率可见光光催化活性及循环使用性,并与Ag/TiO2无序复合薄膜(ATF)作了对比.研究发现,AgNO3前驱体溶液浓度为10 mmol/L的ATIO样品具有最高的可见光光催化活性,其光降解率是具有相同AgNOa前驱体溶液浓度ATF的3.19倍,显著增强的光催化活性来源于Ag纳米颗粒和TIO有序多孔结构的协同效应.循环降解实验证明样品具有稳定的光催化活性.     

硅酸镓镧晶体的喇曼散射及密度泛函研究

根据空间群理论（SPT）计算了硅酸镓镧晶体(La3Ga5SiO14，简称LGS)的喇曼光谱，并测量了LGS的室温喇曼光谱.根据晶体结构，构造了3个团簇（La3Ga4O12, La3Ga3SiO12和La3Ga2Si2O12），利用密度泛函理论(DFT)对喇曼光谱进行了计算和模拟.结果表明理论与实验非常吻合，LGS良好的压电性起源于3个团簇大的极化率各向异性.     

SiO2/Ta界面反应及其对Cu扩散的影响

利用磁控溅射方法在表面有SiO2层的Si基层上溅射Ta薄膜，采用X射线光电子能谱研究了SiO2/Ta界面以及Ta5Si3标准样品，并进行计算机谱图拟合分析，实验结果表明在制备态在SiO2/Ta界面处有更稳定的化合物新相Ta5Si3和Ta2O5生成，在采用Ta作阻挡层的ULSI铜互连结构中这些反应产物可能有利于对Cu扩散的阻挡。     

真空碳热还原过程中二氧化硅的挥发行为

为了解在真空碳热还原过程中SiO2的还原特性以及还原过程中的主要影响因素,对二氧化硅的还原过程进行热力学分析,得出化学反应自由能和临界温度。在系统压力为2~200 Pa条件下,以分析纯SiO2和Fe2O3为原料,采用XRD,SEM,EDS和化学成分分析等手段,研究Fe/Si摩尔比、配碳量、反应时间、还原剂粒度和升温速率对硅的挥发率和还原反应速率的影响。实验结果表明:在100 Pa条件下,SiO2的临界反应温度为1 330~1 427 K。SiO2发生气化反应生成的SiO气体挥发至石墨冷凝系统歧化生成Si和SiO2,造成硅的损失,且有部分SiO气体和石墨反应生成SiC;增大Fe/Si摩尔比和配碳量以及减小还原剂粒度均降低了硅的挥发率,提高了SiO2还原反应速率;延长反应时间和提高升温速率增加了硅的挥发率。     

Au/(Si/SiO_2超晶格)/p型Si结构的可见电致发光研究

采用磁控溅射技术制备了 Si/ Si O2 超晶格薄膜 ,在正向偏压大于 4 V即可观测到了来自Au/ ( Si/ Si O2 超晶格 ) / p - Si结构在室温下的可见电致发光 .认为光发射主要来自于 Si O2 层中的发光中心上的复合发光 ,对实验结果进行了解释 .     

硅酸盐玻璃相分子网络聚合结构的研究

采用电子探针、拉曼探针和高温高压试验等手段对Al2O3－SiO2二元系和Na2O-K2O-Al2O3-SiO2四元系玻璃相的成分、网络结构、断键程度等进行了系统研究并获得下列结论：1．无论是地质体玻璃相还是工业硅酸盐玻璃相,其分子网络结构都是由单体［SiO4］、二聚体［Si2O7］、链［SiO3］、层［SiO5］、架［Si4O9］和纯架状伯［SiO2］6种网络结构类型所组成。2．对玻璃相分子网络结构的研究有助于重溯天然岩浆结晶和演化的物理化学历史,对研究矿藏的生成条件和提高工业硅酸盐材料的性能,具有重要的意义。     

Reaction behavior of trace oxygen during combustion of falling FeSi75 powder in a nitrogen flow

To explore the reaction behavior of trace oxygen during the flash combustion process of falling FeSi75 powder in a nitrogen flow, a flash-combustion-synthesized Fe-Si₃N₄ sample was heat-treated to remove SiO₂. The samples before and after the treatment were investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy, and the formation mechanism of SiO₂ was investigated. The results show that SiO₂ in the Fe-Si₃N₄ is mainly located on the surface or around the Si₃N₄ particles in dense areas, existing in both crystalline and amorphous states; when the FeSi75 particles, which are less than 0.074 mm in size, fell in up-flowing hot N₂ stream, trace oxygen in the N₂ stream did not significantly hinder the nitridation of FeSi75 particles as it was consumed by the surface oxidation of the generated Si₃N₄ particles to form SiO₂. At the reaction zone, the oxidation of Si₃N₄ particles decreased the oxygen partial pressure in the N₂ stream and greatly reduced the opportunity for FeSi75 particles to be oxidized into SiO₂; by virtue of the SiO₂ film developed on the surface, the Si₃N₄ particles adhered to each other and formed dense areas in the material.     

激光退火能量对非晶Si薄膜晶化的影响

采用XeCl准分子脉冲激光,在真空环境中烧蚀单晶Si靶,在Si(111)和石英衬底上沉积生成非晶Si薄膜.在同样的环境下,用激光对非晶Si薄膜进行退火,通过扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对退火后的样品进行分析比较.结果表明,激光能量对非晶薄膜的晶化和纳米晶粒尺寸有重要影响.     

二氧化硅@裸银纳米颗粒微球制备及其对大肠杆菌活性的影响

以SiO₂微球为载体, 利用其表面可自动吸附与还原银离子的能力, 制备新型二氧化硅@银纳米颗粒微球复合材料（SiO₂@Ag NPs）, 并用透射电镜、 Raman光谱、 X射线光电子能谱等对其进行表征, 测试其对大肠杆菌的抑菌性能. 结果表明: 当SiO₂@Ag NPs质量浓度为2.0 mg/mL时, 复合材料的抑菌率为99.8%； 当银纳米颗粒表面含有稳定剂聚乙烯吡咯烷酮时, 其抑菌率降低. 表明稳定剂可保护银纳米颗粒的单分散性, 但不利于其抑菌性的发挥.