银颗粒表面增强矿物油荧光及作用机制分析.pdf

摘要 摘要 随着世界工业，尤其是石油化工行业的快速发展，油污染已经成为威胁生 态环境的重要因素。如何对水体中微量油进行检测已经成为国内外研究的热点 问题。由于普通荧光光谱法灵敏度的限制，对于水体中痕量油污染不能做到早 期预警。近期研究发现，利用金属纳米粒子局域表面等离子体效应可以实现荧 光增强。本文的主要工作是利用表面增强荧光光谱技术，对水体中微量油进行 检测。本文从实验上对球形银纳米粒子基底与花形银颗粒基底上微量柴油的荧 光光谱进行了测量。理论上利用有限时域差分法对粒子光谱特性，局域电场分 布进行了分析，利用辐射等离子体模型对基底上柴油表面增强荧光机理进行了 探讨。 本文主要完成以下研究工作： 1．通过化学还原法制备了球形银纳米粒子、花形银颗粒，用自组装法制备了具 有活性基底，并通过扫描电镜与紫外可见分光光度计对其表面形貌与光谱特 性进行了表征。球形纳米粒子粒径约为80nm，分散性良好，消光光谱峰位 位于405rim处。花形纳米粒子粒径约为450nm，消光光谱在长波处为较宽 包络。 2．利用制备的两种基底对水体中微量柴油的荧光光谱进行了测量，并实现了对 其荧光光谱的增强。用355nm激发光激发时，球形纳米粒子的增强荧光增 强因子为4．58。对于花形银颗粒基底，355纳米激发时，荧光增强因子为4．73； 488nm激发时，荧光增强因子为10．3。 3．理论上，利用有限时域差分算法研究了球形银纳米粒子与花形银颗粒消光、 吸收与散射光谱，并分析了粒子周围表面光场分布。利用辐射等离子体模型 分析了两种基底上柴油表面增强荧光物理机制。 关键词：金属纳米粒子表面增强荧光油污染检测 Abstract Abstract Withthe oftheworld the rapiddevelopment industry,especiallypetrochemical is an inthe toenvironment． industry,oilpollutionplayingimportantpart damage Howtodetecttraceoilinwaterhasbecomeahotresearchissueinour country鹤 Fluorescence isn’t wellasinabroad．Becauseofthedetectionlimitof spectroscopy,it usefultodetect吮ein to studiesshowsthatLocal oil ppmppbrange．Recent beused SurfacePlasmonResonanceeffectof can toresolvethis nanoparticles this surfaceerdaaneedfluorescence isusedto thesis，metal problem．In spectroscopy detecttraceoilin betweendifferent andenhanced water．Relationship morphology factorofmetalenhancedfluorescenc