微纳米结构SERS基底的制备及物性研究的开题报告.docx

微纳米结构SERS基底的制备及物性研究的开题报告
一、选题背景及意义
表面增强拉曼散射（Surface-enhancedRamanscattering,SERS）是近年来发展较快的表面分析技术之一，其利用特定的基底通过激发局域表面等离子体共振（LocalizedSurfacePlasmonResonance,LSPR）增强分子的振动信号，从而提高了荧光、吸收等方法所无法检测到的微小分子信号的强度和特异性。随着纳米技术的不断发展，高灵敏度、稳定性、可制备性和可重复性的纳米结构SERS基底成为了当前SERS研究领域的热点之一。
二、研究目的和内容
本次课题旨在制备一种具有高灵敏度和高可重复性的微纳米结构SERS基底，并对其物性进行研究。主要研究内容包括：
1.采用体系中的金属纳米粒子作为SERS基底的支撑，通过可控还原合成粒径相对均一的金纳米颗粒。
2.制备具有结构规律的SERS基底，采用依托于纳米粒子自组装过程中存在的层间相互作用和表面活性剂等机理，构筑出金纳米颗粒的有序排列结构。
3.通过控制溶液的酸碱度和离子强度、控制加热温度和时间等方式，对SERS基底进行表面增强拉曼效应（SERS）性能的优化。对SERS基底进行拉曼谱的测量，研究其灵敏度、可重复性、线性度、稳定性等性质。
三、研究方法和步骤
1.合成金纳米颗粒
采用化学还原法合成均一粒径的金纳米颗粒，可以通过还原性较强的还原剂氢氨水（NH4OH）、硼氢化钠（NaBH4）或柠檬酸（Cit）等还原制剂来进行合成。通过控制还原剂的量、反应时间、反应温度等参数来控制金的粒径，从而得到不同大小粒径的纳米颗粒。
2.构筑纳米粒子自组装结构
将纳米颗粒分散到含有表面活性剂的有机溶液中，利用表面活性剂与各个粒子表面上的静电相互作用力、范德瓦尔斯力、氧化物层表面的黏附机制等在不同条件下构筑纳米粒子的有序排列结构。
3.优化SERS基底的表面性质
通过改变基底的物理和化学状态，如控制溶液的酸碱度和离子强度、控制加热时间和温度等方式，来调控基底表面的LSPR共振特点，从而进一步优化SERS基底的性能。同时采用拉曼光谱仪对样品进行测试，探究其灵敏度，可重复性，线性度，稳定性等性质。
四、研究意义和预期成果
本研究通过制备高灵敏度、高可重复性、可控制、稳定性好的微纳米结构SERS基底，为SERS分析技术的发展提供了新的思路和研究方法。该技术具有非常广泛的应用前景，可以应用于生命科学、环境监测、材料科学和纳米技术等领域。预期本研究的成果将为纳米结构SERS基底研究提供新的思路和科学依据，推动SERS技术的应用和发展。