金纳米结构材料的制备及其表面增强拉曼光谱研究的开题报告

金纳米结构材料的制备及其表面增强拉曼光谱研究的开题报告一、选题背景和意义随着纳米技术的发展，金纳米材料作为一种特殊的材料呈现出了许多优异的性质，如其光学以及化学等特性，被广泛地用于催化、传感器、生物成像、生物医学等领域。其中，表面增强拉曼光谱成为了研究金纳米材料的一种重要手段。表面增强拉曼光谱（SurfaceEnhancedRamanScattering，SERS）是指在金纳米结构的表面磨光基底上，通过光学激励得到的拉曼光谱增强效应。通过这种效应，可以在纳米结构的表面得到比传统拉曼光谱强很多的信号，从而获得更高的灵敏度和分辨率。因此，SERS技术被广泛应用在有机分子、生物分子、无机分子等各种分子的检测中。二、研究内容及方法2.1研究内容本研究旨在制备不同形状及大小的金纳米结构材料，并利用其表面增强拉曼效应研究其性质。具体包括以下内容：1.制备不同形状及大小的金纳米结构材料，如球形、棒状、纳米星等。2.利用场发射扫描电镜（FieldEmissionScanningElectronMicroscopy,FESEM）观察不同形状及大小的金纳米结构材料。3.利用SERS技术研究不同形状及大小的金纳米结构材料在不同光学激励下的拉曼信号特性。2.2研究方法1.制备金纳米结构材料：采用沉淀法、还原法等方法制备不同形状及大小的金纳米结构材料。2.制备样品：将制备好的金纳米结构材料通过加热等方法粘附在磨光的基底上。3.SERS实验：利用激光光源激发金纳米结构样品，通过拉曼光谱仪对其进行表面增强拉曼光谱研究。三、拟解决的问题及预期成果3.1拟解决的问题本研究主要解决以下问题：1.不同形状及大小的金纳米结构材料在表面增强拉曼光谱方面的影响。2.针对不同形状及大小的金纳米结构材料，寻找最佳的光学激励条件。3.2预期成果通过本研究，可以得到以下预期成果：1.制备出不同形状及大小的金纳米结构材料，并通过场发射扫描电镜观察其形态。2.通过表面增强拉曼光谱技术，研究不同形状及大小的金纳米结构材料在不同光学激励下的拉曼信号特性。3.达到在金纳米结构表面的SERS效应上的提高，将其应用于分子检测方面，为更好地开发和利用新型纳米材料的性能提供实验基础。四、研究计划和进度安排本研究计划时间为一年，具体安排如下：第一季度（1-3月）：文献综述、金纳米结构制备方法的研究与探讨。第二季度（4-6月）：通过不同制备方法制备出不同形状及大小的金纳米结构材料。第三季度（7-9月）：制备样品，对其形态及结构进行FESEM检测。第四季度（10-12月）：进行表面增强拉曼光谱研究。五、参考文献1.LeRu,E.C.,&Etchegoin,P.G.(2009).Principlesofsurface-enhancedRamanspectroscopy:andrelatedplasmoniceffects.Elsevier.2.Shen,W.,&Zhao,B.(2013).Preparationofmonodispersemetalnanoparticlesfortheenhancementoftheanalyticalperformanceofaquartzcrystalmicrobalance-basedimmunosensor.Analyst,138(19),5717-5725.3.Maiti,N.C.,Apetri,M.M.,Zagorski,M.G.,Carey,P.R.,&Anderson,V.E.(2011).RamanspectraofAlzheimer'sdiseaseamyloidbetapeptideintermediates:resolvingapolypeptideconformationalchange.Biophysicaljournal,100(2),404-410.4.Mosier-Boss,