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摘要：第一部分通过水热法合成椭球状二氧化硅纳米粒子，利用浸渍法得到Fe3O4@SiO2复合纳米粒子，并使用SEM、XRD、Raman对其进行了表征。结果表明利用该方法得到的Fe3O4@SiO2复合纳米粒子具有高度超顺磁性、并且形貌保持不变。这些磁性纳米粒子复合物能在磁场的导向下进行自组装排列，从而形成以规整椭球为构筑基元的三文有序阵列。考察了复合纳米粒子的浓度、磁场强度对三文磁性导向组装的影响。第二部分采用等离子溅射法对由椭球组装而成的有序阵列进行表面银纳米粒子蒸镀，制备了一种新型表面增强拉曼光谱（SERS）衬底：Ag包覆的三文组装结构，表征了其形貌和光学性质。5893
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关键词：磁场导向；纳米粒子；有序组装；表面增强拉曼散射；
Well-organized Assembly of Ellipsoidal Mesoporous silica Magnetic Composites and Surface Enhanced Raman Scattering Study
Abstract: In the first part, we prepared the three-dimensional ellipsoids nanoparticles multilayers via the magnetic field assisted assemble. The ellipsoids silica nanoparticles perpetrated by the hydrothermal method. Then the magnetic ellipsoidal Fe3O4@SiO2 composite nanoparticles have been prepared using the immersion method and characterized with XRD and SEM. The results indicate that the magnetic ellipsoidal nanoparticles perpetrated have the highly superparamagnetism and the Shape-preserved. We demonstrated that a three-dimensional ellipsoids matrix structure was prepared using an external magnetic field to assemble the ellipsoidal nanoparticles. As discussed, the magnetic field strength and the concentration of the ellipsoidal suspension had important impact to the final structure. In the second part, we prepared Ag-coated 3-D ellipsoids matrix structure as the SERS substrates using the Plasma sputtering method, and characterized with SEM and optical property.
KeyWords: magnetic-field-guided; well-organized assembly; nanoparticles; Surface Enhanced Raman Scattering
目 录
1前言 2
1.1背景 4
1.2 文献综述 5
1.2.1 有序组装 5
1.2.2二氧化硅 7
1.2.3表面增强拉曼散射研究 8
1.2.4小结 9
1.3本论文研究目的与意义 10
2 实验部分 11
2.1实验药品及仪器 11
2.2实验方法 11
2.2.1椭球状介孔二氧化硅纳米粒子的制备 11
2.2.2椭球状介孔Fe3O4@SiO2复合物纳米粒子的制备 11
2.2.3 磁场导向下介孔复合椭球的有序组装 12
2.2.4 SERS衬底的制备 12
3 结果与讨论 14
3.1椭球状介孔二氧化硅的合成 14
3.2椭球状介孔二氧化硅磁性复合物的制备（Fe3O4@SiO2） 16
3.3磁性复合物（Fe3O4@SiO2）的有序组装 16
3.4 SERS衬底的制备与测定 19
4 总结 23
致 谢 24
参考文献 25
1前言
1.1背景
目前，用于自组装的纳米粒子主要为球形纳米粒子，其他具有各向异性形貌的纳米粒子，如椭球状、圆锥状、棒状等很少用作SERS衬底的制备，这可能是因为各向异性粒子在自组装中存在一些困难。最近，有研究者利用外加电场、磁场的导向，组装出具有各向异性的有序结构。例如：Furst等人[1]利用各向异性的椭球状二氧化钛纳米粒子，使用电场和流体场混合作用下，创作出具有毫米尺寸的具有方向性的纳米粒子有序排列。并且通过改变电场的频率及大小，能够有序的改变纳米粒子的方向性。对于磁场来说，其作用范围远大于电场，故容易得到高度有序的有序结构。Song等人[2]制备的椭球状Fe2O3@SiO2磁性纳米粒子，磁场中可以得到单层、多层的长程有序排列，通过改变纳米粒子的浓度可以得到层数不同的组装结构，并且通过改变磁场的方向，可以使纳米粒子的排列方向发生改变。