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述说纳米金棒在传感器方面的应用
发布时间:2019-11-26   点击次数:307次
    金纳米棒是一种尺度从几纳米到上百纳米的棒状金纳米颗粒。金是一种贵金属材料,化学性质非常稳定,金纳米颗粒沿袭了其体相材料的这个性质,因此具有相对稳定,却具有非常丰富的化学物理性质。
  金纳米棒的表面等离子体共振波长可以随长宽比变化,从可见(550 nm)到近红外(1550 nm)连续可调,极高的表面电场强度增强效应(高至10e7倍),极大的光学吸收、散射截面,以及从50%到100%连续可调的光热转换效率。由于它独特的光学、光电、光热、光化学、以及分子生物学性质,金纳米棒在材料科学界正受到强烈的关注,并引发众多材料学家、生物化学家、医学家、物理学家、微电子工程师等科研工作者对之进行广泛和深入的研究。
  纳米金棒在传感器方面的应用:
  1、表面增强拉曼散射:单分散、或是耦合的金纳米棒有极强的表面电场增强效应,在表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering)的应用中能作为拉曼增强剂使用。金纳米棒拉曼增强剂比传统的银纳米颗粒拉曼增强剂具有更高的物理和化学稳定性,更长的储存时间和使用寿命。这使金纳米棒在基于拉曼散射信号的传感器中拥有极加的应用机会。
  2、基于折射率敏感度的微量分子探测:金纳米棒周围几个纳米范围内的介质可以显著影响它的表面等离子体共振性质:随着介质折射率的增大,金纳米棒表面等离子体共振峰会随之红移。红移的相对大小可用折射率敏感度来衡量。这一性质是的金纳米棒可被用于微量分子的检测。
  3、基于纳米颗粒组装的微量分子、离子探测:在某些特定分子或离子的作用下,裸露的或者具有表面修饰的金纳米棒会以有序的方式进行组装,或者以无序的方式发生团聚。金纳米棒的组装或团聚会引起其特征光谱的变化(某些情况下可凭肉眼直接观察其颜色变化),基于这种原理可以探测这些特定分子或离子在溶液中的存在,进而确定其含量。
  4、基于能级共振耦合效应的微量分子、离子探测:通过静电相互作用,带电荷的染料分子可被吸附在金纳米棒的表面。当金纳米棒的表面等离子体共振能级与吸附在其表面的染料分子的吸收能级简并时,这个系统会发生能级共振耦合效应,这种共振耦合会造成金纳米棒等离子体共振峰的大幅移动。在溶液中一些其他特定分子或离子的作用下,表面静电吸附的染料分子会脱吸附而离开金纳米棒的表面,从而消除共振耦合效应,并引起等离子体共振峰的回移。基于这种原理,可以探测这些特定分子或离子在溶液中的存在。
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