利用贝壳制备SERS基底及其对分子激光拉曼光谱的增强特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

表面增强拉曼散射（surface-enhanced raman scattering，简称sers），用通常的拉曼光谱法测定吸附在胶质金属颗粒如银、金或铜表面的样品，或吸附在这些金属片的粗糙表面上的样品。被吸附的样品其拉曼光谱的强度可提高10^3-10^6倍。拉曼光谱(raman spectra）是建立在拉曼散射效应基础上的光谱分析方法。1928年,印度物理学家chandrasekhara venkata raman首先发现拉曼散射效应并提出了拉曼光谱分析方法，并由此获得1930年的诺贝尔物理学奖。1974年由fleischmann等人发现2l，在经过电化学方法处理后，吸附在粗糙银电极表面上的吡啶分子的拉曼信号能够得到10^5~10^6个数量级的增强。1977年，van duyne和creighton两个研究组各自独立地发现，吸附在粗糙银电极表面的每个吡啶分子的拉曼信号要比溶液中单个吡啶分子的拉曼信号大约强10^7，指出这是一种与粗糙表面相关的表面增强效应,被称为sers 效应。目前人们在不断拓宽sers的应用范围，但仅有少数金属具有强的sers效应，它们也需要表面粗糙化处理后才具有高的sers活性。

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2. 研究内容和问题

本课题的主要研究内容为以天然的厚壳贻贝为衬底，利用其中的纳米结构构筑sers活性基底，并对基底的微观结构和sers特性进行研究。

研究目标为通过磁控溅射法在天然厚壳贻贝内表面的纳米结构上生长银纳米颗粒，并利用激光拉曼光谱仪等对其实际应用特性进行表征。

拟解决的关键问题为天然厚壳贻贝内表面的纳米结构位置的确定及成功将银纳米颗粒沉积在其表面。

3. 设计方案和技术路线

本课题的研究方法材料制备结合sers基底的实际应用性能表征。通过在天然厚壳贻贝表面纳米结构之上生长银纳米颗粒制备sers活性基底，对基底的灵敏度、均匀性等特性进行表征。

技术路线：

4. 研究的条件和基础

理学院实验室拥有激光拉曼光谱仪、激光光源等测试设备及结晶紫等相关的化学试剂。

学校图书馆和校园网可查阅、下载国内外相关的文献资料。

光电信息科学与工程专业的学生已学习相关的基础知识，且具有一定的操作动手能力。