不同表面修饰和尺寸的纳米银的荧光增强效应的研究

分别以柠檬酸钠(CTS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面修饰剂,采用化学法制备纳米银(分别标记为Ag-CTS和Ag-PVP)。当甲基橙溶液中加入Ag-CTS或Ag-PVP时,S₂→S₀和S₁→S₀荧光强度分别明显减弱和增强。不同的是Ag-PVP引起S₂→S₀和S₁→S₀荧光强度减弱和增强的幅度更大,且S₂→S₀荧光峰出现红移。当甲基橙溶液中加入Ag-CTS时,S₁→S₀荧光强度随时间延长逐渐增强,而加入Ag-PVP时,S₁→S₀荧光强度则不随时间而变化。颗粒尺寸较大的片状结构纳米银引起S₁→S₀荧光强度增强比率较小。甲基橙溶液浓度越低,S₁→S₀荧光强度增强比率越大。研究结果表明,纳米银表面吸附的不同表面修饰剂通过影响纳米银与甲基橙分子间距离进而影响纳米银的荧光增强效应;纳米银尺寸大小则由于所产生的局域面表面等离子共振特点等差异影响其局域场增强效应。     

光谱法研究pH值对纳米银及其与赖氨酸相互作用的影响

利用化学方法合成纳米银,调节pH值,加入赖氨酸溶液,通过紫外光谱和动态光散射法研究pH对纳米银及纳米银-赖氨酸体系稳定性的影响,利用表面增强拉曼光谱考察赖氨酸与纳米银的相互作用方式。紫外光谱显示纳米银和纳米银-赖氨酸体系在pH值为5~10时,均具有较强的吸收峰;应用动态光散射测定了不同pH的纳米银及其赖氨酸体系的粒径及强度自相关函数,在pH值为5~10时,粒径分布均匀,DLS自相关曲线平滑,说明纳米银和纳米银-赖氨酸体系稳定性良好;SERS研究了pH为4、7、10时,赖氨酸在银粒子表面的吸附作用,体系出现比较明显的赖氨酸特征峰,当pH为4时,为δ(NH3+)的1444cm~(-1)谱峰和δ(COO-)的1576cm~(-1),此时赖氨酸通过氨根和羧酸根共同与银纳米粒子发生相互作用,当pH为10时,NH_3~+发生去质子化,此时赖氨酸只出现COO-的伸缩振动在1576cm~(-1)处,说明此条件下赖氨酸以羧酸根吸附在银粒子表面。     

纳米银粒子表面吸附染料分子的荧光增强及荧光猝灭现象

本文通过阴、阳离子型染料分子荧光素钠(FS)及若丹明6G(Rh6G)吸附在银胶体系内纳米银颗粒表面上,首次发现了FS的荧光增强谱及Rh6G的荧光猝灭谱.引起荧光增强及荧光猝灭的因素,除局域场和分子到金属表面能量转移这两个方面外,还与纳米银表面与被吸附分子之间的距离有关.     

甲基橙-银胶体系pH和氯离子效应的光谱研究

研究了甲基橙-银胶体系的光吸收和光致发光信号随pH值和加入氯离子的变化规律.实验发现随着pH值的增加, 分子的荧光发射峰与银胶的光吸收峰的重叠增大, 引起体系中能量转移效率的增加, 即428 nm分子荧光峰的淬灭和560 nm聚集体的特征光致发光峰增强现象的加剧.另外, 不同pH值下氯离子的加入都会使染料分子更加密集的吸附在胶体银颗粒表面, 形成分子吸附更加紧密的聚集体, 造成体系中受表面吸附分子影响的光致发光峰获得了极大的增强.同时, 因聚集体表面吸附层染料分子对入射光的大量吸收, 导致到达内核银表面的入射光强度减弱, 致使体系能量转移通道在一定程度上受阻, 表现为428 nm荧光峰的淬灭幅度减小.参照分子聚集体的形成理论, 接合体系光谱的变化, 从pH值的改变和Cl^-的加入对分子结构及加剧聚集体的形成等方面的影响来解释发光和光吸收的显著变化.     

银胶溶液pH值对结晶紫的表面增强拉曼光谱增强效果的影响

通过NaBH4还原AgNO3制得银溶胶, 分析了结晶紫溶液表面增强拉曼光谱随银胶溶液pH值减小而逐渐减弱的机理。其原因是当加入酸改变银胶溶液pH值时, 在静电力作用下H+聚集在粗糙且存在偶电层(Ag+─负吸附质)的银胶表面, 使胶体中存在的表面等离子体共振吸附态的光吸收源随着H+浓度的增加逐渐减弱。并且H+与结晶紫的竞争作用又使结晶紫与银颗粒之间的吸附数量减少, 最终使结晶紫SERS强度随着pH值减小而逐渐减弱。我们测得银胶溶液的紫外──可见吸收光谱吸收峰强度随着pH值减小而逐渐减弱, 证明了分析的正确性。     

双波长分光光度法测定双组分溶液中甲基橙和乙基橙

甲基橙和乙基橙结构高度相似,双组分体系中甲基橙和乙基橙浓度的分析比较困难。本文研究了双组分染料体系中甲基橙(MO)和乙基橙(EO)浓度的分光光度测定方法,研究结果表明,在λ=429.00和469.50 nm,pH 12的条件下,采用双波长分光光度法可以快速、准确测定体系中MO和EO的浓度,并考察了溶液中共存Na+和Cl-对测定的影响。线性相关方程为：A₄₂₉=0.003 47+0.061 c_M+0.056 46 c_E;A_469.50=0.002 8+0.074 37 c_M+0.083 94 c_E,加标回收率基本大于95%,相对标准偏差小于2%。NaCl的加入对该方法的加标回收率和相对标准偏差影响较小。     

纳米银组装结构的表面增强荧光效应

采用表面自组装技术,在玻片表面构筑银纳米粒子二维组装结构.银纳米粒子组装结构的吸收光谱表明银粒子表面等离子体共振与粒子间电磁偶合密切相关,偶极子表面等离子体共振更为敏感而发生较大位移.在银纳米粒子组装结构上,荧光素分子的荧光得到极大增强,其表面增强效应强烈依赖于组装金属粒子的表面等离子体共振.     

染料分子吸附在正、负电性纳米银上的荧光增强及荧光猝灭现象

制备了两种不同表面电性的胶态纳米银 ,选取阴离子型染料分子荧光素钠、既有阴离子基团又有阳离子的染料分子罗丹明B ,研究其在两种纳米银表面的荧光增强及荧光猝灭现象 .当罗丹明B(RhB)分子分别吸附在这两种纳米银上时 ,对负电性纳米银 ,观察到荧光猝灭、荧光峰红移现象 ,且在分子的浓度适当时 ,加入KBr可获得较强的表面增强拉曼光谱 ;在正电性纳米银上 ,当分子的浓度较大时观察到荧光猝灭 ,当分子的浓度较小时观察到荧光增强 .而当荧光素钠分子 (FS)分别吸附在这两种纳米银上时 ,在负电性纳米银 ,观察到荧光猝灭 ;在正电性纳米银上观察荧光急剧增强现象 .从分子的结构及纳米银表面局域场增强或无辐射通道的增加对增强和猝灭的原因作了讨论 .     

温度、pH对含油污水荧光特性的影响

研究了中石化炼油厂出口处含油污水在温度5～55℃,pH 3～12范围内的荧光光谱特性.结果表明,温度只对含油污水的荧光强度有影响,而不改变荧光峰位置;在酸性条件下荧光峰右移,从413 nm移到426.5 nm;且荧光强度随酸性增强而递增.碱性条件下随着碱性增强荧光强度降低,但荧光峰的位置没有移动,始终保持在398 nm...     

纳米银粒子对表面吸附罗丹明B的光谱学性质的影响及电解质效应研究

基于贵金属纳米粒子的局域场增强效应,利用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计等分析手段研究了纳米银粒子对表面吸附罗丹明B的光谱学性质的影响以及罗丹明B-纳米银体系中加入电解质离子后,电解质离子与纳米银、染料分子间的相互关系和作用.研究结果表明,当罗丹明B溶液的浓度小于0.6 μmol·L－1时,微量纳米银可使其荧光强度略增加,继续增加纳米银浓度则造成荧光强度下降.当罗丹明B溶液的浓度高于0.6 μmol·L－1时,纳米银总是引起溶液的荧光强度下降.KNO3、KCl、Ca(NO3)2、MgCl2和CaCl2电解质可造成纳米银粒子不同程度的聚集和生长.引起的纳米银粒子的聚集程度关系为:CaCl2>MgCl2>KCl>Ca(NO3)2>KNO3.随着电解质加入量的增加,溶液的荧光强度先下降,而后又逐渐增强,直至达到定值.各电解质对罗丹明B-Ag溶液的荧光强度影响强弱关系为Ca(NO3)2>CaCl2>MgCl2>Cl>KNO3.     

Integral fluorescence enhancement by silver nanoparticles controlled via PMMA matrix

The metal-enhanced fluorescence is measured with different thickness of emission film. Silver nanoparticles are immobilized on glass slide by chemical self-assembly method. Rhodamine B molecules are dispersed in the polymer matrix of Poly(methyl methacrylate) (PMMA), then spin coated on prepared silver particles substrate with different thickness from 15 nm to 70 nm. The enhanced fluorescence is observed depending on the thickness of emission film since the average distance between rhodamine B molecules and silver nanoparticles is altered by the PMMA matrix. The 5-fold enhancement is attained. The experiment was explained qualitatively by an integral fluorescence enhancement.     

Fluorescence enhancement of acridine orange in a water solution by Au nanoparticles

The surface enhanced fluorescence effect of acridine orange fluorophore in the proximity of Au nanoparticles has been investigated experimentally in the system of aqueous solution.Significant enhancement of the fluorescence intensity was observed when the system was excited with 532 nm or 442 nm CW lasers.The influence of the distances between neighboring Au particles as well as that between the fluorophore molecules and the Au surface were explored experimentally.The results demonstrated that a compact distribution of metallic particles was able to produce stronger fluorescence enhancement.Proper separation between the fluorophore molecules and the metal surface was favorable for a better enhancement.     

微乳液法制备纳米银粒子的结构及其荧光现象研究

采用微乳液法合成了不同粒径的纳米银粒子,考察了环己烷和甲苯作为油相对制备纳米银的影响.对纳米银粒子的尺寸与结构进行了表征,观察到近球形多晶粒子,并有孪晶结构存在,对晶体结构的分析表明银粒子存在不同程度的点阵畸变,晶面间距增大.不同粒径的纳米银粒子氯仿体系可呈现荧光光谱,而纳米银甲苯体系则无荧光发射.结合紫外—可见吸收光谱和电子自旋共振谱对该体系的荧光发射机理进行了分析 关键词： 微乳液 纳米银粒子 纳米晶结构 荧光     

金/银纳米颗粒对Eu掺杂薄膜发光特性影响的研究

本文将三种金属纳米颗粒(球形银纳米颗粒、三角形银纳米薄片和三角形金纳米薄片)分别置于Eu(TTFA)3掺杂的Su8薄膜上研究了它们对铕配合物薄膜发光的影响.结果显示,金属纳米颗粒的局域等离子体共振(LSPR)谱对薄膜发光有很好的调控作用.对于LSPR谱分别与铕配合物激发谱和辐射谱重叠较好的球形和三角形两种银颗粒,相比于未放置颗粒时薄膜的发光,放置有颗粒的发光有明显的增强,其中球形银颗粒的样品的发光增强效果更为明显.而对于LSPR谱与铕配合物激发谱和辐射谱都不重叠的三角形片状金颗粒,该颗粒对样品的发光则起到了猝灭作用.     

Photocatalytic degradation of methyl orange by gold silver nano-core/silica nano-shell

The silica nanoparticles (SiO₂ NPs), silver (Ag) NPs and gold (Au) NPs coated with SiO₂ NPs (core-shell) were prepared. The sizes and morphology of the particles were indicated. The three prepared NPs were used for photocatalytic degradation of methyl orange (MO) dye by xenon lamp. Rate of photocatalytic degradation reaction constant and lifetime were calculated for each catalyst. Moreover, the mechanism of the photocatalytic reaction was studied.     

银纳米颗粒对四苯基卟啉Q带荧光寿命的延长

文章报道了吸附在银纳米颗粒表面的四苯基卟啉(TPP)的Q带荧光寿命的变化.实验发现将银纳米颗粒的表面等离激元共振吸收峰调至与TPP的Q吸收带共振时,会使TPP的Q带荧光寿命得到延长.这是由于银纳米颗粒对表面的光电场有较大的表面等离激元共振增强效应,而处于激发态的TPP分子有较高的极性,这种增强的光电场会对有较高极性的TPP分子有稳定作用,所以延长了其Q带寿命.这对于以卟啉为光敏剂的光动力治疗有重要的意义.     

pH-dependent fluorescence property of methyl red isomers in silver colloids

We report the use of silver (Ag) colloids in the spectroscopic differentiation of methyl red (MR) isomers (o-MR, m-MR, p-MR) by fluorescence techniques. Under different pH conditions, the formation of MR-Ag complex has an impact on the fluorescence band shapes and peak position shift, which are distinctive between MR isomers. The fluorescence quenching between 400 and 414 nm accompanied by simultaneous enhancement between 510 and 541 nm changes with pH are closely related to energy transfer efficiency and the interaction between the MR isomers and the Ag surface.     

磁性碳纳米管吸附去除水中甲基橙的研究

采用高温催化裂解法制备碳纳米管,对其用浓硝酸氧化法进行纯化处理,并用化学共沉淀方法制备了磁性碳纳米管(简称磁性管)。利用场发射扫描电子显微镜对磁性管进行了表征。将磁分离技术应用于碳纳米管吸附性能研究,探索碳纳米管负载磁性颗粒后对甲基橙的吸附性能,寻找最佳实验条件,对吸附质溶液进行紫外-可见吸收光谱分析。同时,进行了磁性管的脱附和再吸附性能研究。     

Pulsed laser ablation synthesis of silver nanoparticles and their use in fluorescence enhancement of Tb3+-doped aluminosilicate glass

Spherical silver nanoparticles have been synthesized using laser ablation in distilled water. These nanoparticles are embedded in Tb³⁺-doped aluminosilicate glass through the sol–gel technique. The presence of these nanoparticles is seen to increase the emission intensity of the Tb³⁺ ions by more than 100%. Energy transfer from the excited silver nanoparticles to Tb³⁺ ions is the probable cause for this increase in emission intensity.