首页> 中文学位 >热注入法制备二硫化钛纳米片及其局域表面等离子体共振(LSPRs)特性研究
【6h】

热注入法制备二硫化钛纳米片及其局域表面等离子体共振(LSPRs)特性研究

代理获取

目录

声明

摘要

1 绪论

1.1 二维层状纳米材料

1.2 二硫化钛晶体结构

1.3 二硫化钛能带结构

1.4 二硫化钛的制备法方法

1.4.1 块体二硫化钛固相烧结

1.4.2 二硫化钛纳米晶的胶体合成

1.4.3 二硫化钛纳米片的液相合成方法

1.4.4 化学剥离法制备少层二硫化钛

1.4.5 化学合成法制备单层二硫化钛

1.5 二硫化钛的光学性能

1.6 二硫化钛的电学性能

1.7 表面等离子体共振

1.7.1 金属表面等离子体共振

1.7.2 半导体中的表面等离子体共振

1.8 表面等离子体共振的应用

1.8.1 表面增强拉曼

1.8.2 生物成像

1.8.3 光热治疗癌症

1.9 本论文的选题意义和研究内容

2 二硫化钛纳米片的制备

2.1 反应原理

2.2 实验药品及装置

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验装置

2.3 实验方法

2.3.1 前期准备

2.3.2 实验过程

2.3.3 样品处理

2.4 实验结果表征方法

2.4.1 X射线衍射

2.4.2 选区电子衍射

2.4.3 扫描电子显微镜

2.4.4 透射电子显微镜

2.4.5 可见紫外吸收光谱

3 二硫化钛纳米片的形貌、微观结构和尺寸调控

3.1 改进前制备出的二硫化钛纳米片

3.2 改进后制备出的二硫化钛纳米片

3.2.1 利用XRD、EDXS对样品进行物性分析

3.2.2 二硫化钛纳米片的SEM表征

3.2.3 二硫化钛纳米层的TEM表征

3.3 二硫化钛纳米晶粒片的尺寸调控

3.4 本章小结

4 二硫化钛纳米片的局域表面等离子体共振(LSPRs)特性

4.1 半金属TiS2存在LSPRs的重要意义以及理论基础

4.1.1 半金属中LSPRs的重要意义

4.1.2 二硫化钛存在LSPRs的理论基础

4.2 二硫化钛纳米片的LSPRs特性

4.2.1 二硫化钛纳米片的吸收光谱

4.2.2 二硫化钛纳米片的LSPRs特性的FDTD模拟

4.3 二硫化钛纳米片LSPRs的依赖因素

4.3.1 介电常数依赖关系

4.3.2 尺寸依赖关系

4.4 本章小结

5 二硫化钛纳米片在光热治疗上的应用

5.1 光热治疗的原理

5.2 二硫化钛纳米片的改性

5.2.1 实验方法

5.2.2 TiS2/F127纳米胶束的亲水性

5.3 TiS2/F127纳米胶束的吸收光谱

5.4 TiS2/F127纳米胶束的光热升温测试

5.4.1 实验方法

5.4.2 光热升温曲线

5.5 本章小结

6 二硫化钛纳米片在等离子体近场增强光探测器上的应用

6.1 近红外光探测器光电导材料(PbS QDs)

6.1.1 硫化铅量子点(PbS QDs)的优势

6.1.2 硫化铅量子点(PbS QDs)的制各

6.1.3 硫化铅量子点(PbS QDs)带隙的调控

6.1.4 硫化铅量子点的表征

6.2 二硫化钛增强膜

6.2.1 TiS2/PMMA复合膜的组装

6.2.2 TiS2/PMMA复合膜的表面等离子体共振特性

6.3 双层膜近红外探测器

6.3.1 双层膜探测器的组装

6.3.2 二硫化钛纳米片的近场分布

6.3.3 双层膜近红外探测器的性能

6.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况

展开▼

摘要

局域表面等离子体共振(LSPRs)有着非常广泛的重要应用,尤其是在生物应用领域和光电子学领域,比如说生物光热治疗以及光探测通讯,这就需要表面等离子体共振波段与生物窗口(650nm~1350nm)和通讯窗口(1260nm~1675nm)相匹配。然而,对于典型的传统贵金属(Au、Ag)而言,将它们的表面等离子体共振波段从可见区调控到近红外区是很困难的,因为它们本身有着非常大的载流子浓度。
  本论文我们首次用改进后的热注入胶体合成方法成功制备出了高质量的二硫化钛纳米片(TiS2 NSs),形貌为均匀的片状六边形,结晶性好,纯度高,横向尺寸跟厚度的尺寸分布小,大小均匀。制备出的高质量单晶二硫化钛纳米片,其厚度跟横向尺寸可以很好的调控。
  我们首次从制备出的二硫化钛纳米片的分散液中观察到了位于近红外区的一个强烈的吸收峰,并且通过调控其尺寸厚度,可将其调控在1000nm~1400nm范围。通过实验和理论计算模拟,这来源于二硫化钛纳米片(TiS2 NSs)的近红外表面等离子共振特性,并且对颗粒尺寸以及溶剂折射率有很强的依赖关系。这也是半金属材料中的表面等离子体共振性质首次被发现,并且同时匹配生物窗口和通讯窗口波段。
  通过表面改性,使得改性后的TiS2/F127纳米胶束有着很好的亲水性,当处于在808nm和980nm波长激光辐射下,30min后的光热升温效果最大可高达50℃,足以用于生物光热治疗癌症。此外,将其做成TiS2/PMMA的复合膜用来近场增强硫化铅量子点(PbS QDs)薄膜探测器的光探测性能,可使其在1310nm波长的激光激发下光响应性能提高超过100%。二硫化钛纳米片利用其独特的近红外表面等离子体共振特性,在生物窗口以及通讯窗口有着重要的实际应用价值。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号