蝶翅分級結構輔助銀納米顆粒鍍層制備及其對表面增強拉曼散射(SERS)的優(yōu)化.pdf

1、近些年來，表面增強拉曼散射已經越來越受到人們的關注，由于其可以實現對物質的痕量檢測。但是由于對基底制備的方法并不完善，使之限制了其更快速的發(fā)展。近些年來，研究者們不斷提出新的制備思路，逐步完善改進了這一缺陷，但是所達到的增強效果并不是非常顯著。大自然在一萬年的進化過程中形成了一些精妙的三維微結構，這些結構可以實現對特定波段頻率光的響應，本文正是“師法自然”，受到大自然的啟迪，將銀納米顆粒附著在一些具有典型的蝴蝶鱗片結構上，使之規(guī)則的排布

2、在這樣具有特殊光響應的結構上，從而來實現對拉曼信號峰的增強。本文分別用綠帶翠鳳蝶和“夜光藍”蝴蝶翅膀作為基板，通過原位自生長方法，成功的將納米銀金屬顆粒附著在這樣的三維微結構上，合成了經有序粗糙化的SERS基底。拉曼檢測結果顯示：在以綠帶翠鳳蝶為基板的增強基底上，可以檢測到濃度為10-14mol/L的羅丹明6G，而以“夜光藍”蝶翅為基板的增強基底上只能檢測到濃度為10-11mol/L的羅丹明6G。在對同等濃度為10-8mol/L的羅丹明

3、6G的增強中，從信號峰強度上來看，這樣的三維粗糙化的要比排布在二維平板上的銀納米顆粒有顯著增強。
　　在實驗的基礎上，結合三維有限時域差分的計算方法（3-D FDTD），模擬研究了在這樣的微結構上排布銀納米顆粒對周圍表面電磁場強度的影響，以及從對光利用的角度分析了綠帶翠鳳蝶增強效果強的原因。模擬計算結果表明這樣的三維微結構經有序粗糙化后可以使表面的電場強度有顯著增強，數量級可以達到103。通過降低對激發(fā)光的反射，來提高其與銀納米顆