基于贵金属纳米颗粒的表面增强拉曼光谱基底的研究开题报告

基于贵金属纳米颗粒的表面增强拉曼光谱基底的研究开题报告一、研究背景和研究意义表面增强拉曼光谱（Surface-enhancedRamanSpectroscopy,SERS）作为一种快速、高灵敏的分析方法已被广泛应用于药物、环境、食品等领域。在SERS技术中，良好的基底是实现高灵敏度的关键。传统SERS基底常采用纳米颗粒、纳米棒等结构，但这些基底普遍存在稳定性差、易堆积等问题。因此，开发新型基底具有重要的实际意义。贵金属纳米颗粒由于其表面等离子体共振效应（SurfacePlasmonResonance,SPR）具有优异的增强效果。通过控制纳米颗粒的形状、大小、分散度等可实现SERS活性的调节，因此贵金属纳米颗粒作为SERS基底表现出了一定的潜力。本研究将探索基于贵金属纳米颗粒的SERS基底的制备和表征，通过调控纳米颗粒的形状和分散度等指标来实现基底的优化，以提高其SERS活性，为SERS技术的应用提供更稳定、效果更好的基底。二、研究内容和研究方法1.贵金属纳米颗粒的制备采用化学还原法、光还原法等方法制备贵金属纳米颗粒，并通过TEM、UV-vis等技术对其形貌和大小进行表征。2.贵金属纳米颗粒的修饰采用化学修饰、吸附分子等方法对纳米颗粒进行表面修饰，通过表面等离子体共振效应实现SERS增强效果。3.SERS基底的制备和表征将修饰后的贵金属纳米颗粒制备成SERS基底，通过SERS光谱技术对其增强效果进行表征，并探究其在药品、环境、食品等领域中应用的可能性。4.基底的优化通过改变贵金属纳米颗粒的形状、大小、分散度等参数，实现SERS基底的优化，提高其灵敏度和稳定性。三、研究预期结果1.成功制备易于制备、稳定的贵金属纳米颗粒2.通过表面修饰实现贵金属纳米颗粒的SERS增强效果3.制备成功SERS基底，并表征其SERS性能4.通过改变纳米颗粒的形状和分散度等参数，实现SERS基底的优化，提高其灵敏度和稳定性。5.探究此基底在药品、环境、食品等领域中的应用前景。四、研究进度安排第一年：1.完成贵金属纳米颗粒的制备和表征2.实验验证贵金属纳米颗粒的SERS增强效果3.初步尝试SERS基底的制备和表征第二年：1.对比筛选SERS基底制备方法2.优化基底参数，如形状、分散度等3.完善基底性能表征方法第三年：1.探究基底在不同领域应用的可能性2.进一步优化基底性能3.编写毕业论文五、研究参考文献1.Cao,Y.,Wu,L.L.,Zhang,Q.,Zhang,W.,Wang,J.,Liu,Y.,...&Li,Y.(2019).SonochemicalsynthesisofAgnanoparticle-loadedmetal-organicframeworknanocompositesforefficientsurface-enhancedRamanscattering.Ultrasonicssonochemistry,52,373-378.2.Jiang,W.,Fu,C.,Wu,S.,Yin,J.,Liu,H.,Wang,S.,...&Huang,Y.(2019).Facilesynthesisoftunablebowl-shapedAunanoparticlesandtheirapplicationinsurface-enhancedRamanscattering.ChemicalEngineeringJournal,357,877-887.3.Lou,X.J.,Zhao,L.H.,Wang,F.,Le,Z.G.,Li,B.,&Yin,H.(2019).SynthesisofAu@Ptyolk–shellnanoparticleswithtailoredshellthicknessandtheirapplic