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研究生: 陳柏宏
論文名稱: 界面活性劑對金奈米結構及形貌影響之研究
Effects of surfactants on the Structure and Morphology of Gold Nanoparticles
指導教授: 黃國柱
口試委員: 黃哲勳
張聰慧
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 114
中文關鍵詞: 奈米顆粒界面活性劑拉曼增強散射
外文關鍵詞: Nanoparticles, Surfactants, SERS
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  • 在本論文研究中,我們利用本實驗室自行合成之雙十四烷基溴化聯吡啶做為合成奈米金顆粒之界面活性劑,且成功以此界面活性劑製備出高純度的金奈米平板,並觀察在不同的反應條件下,對金奈米平板結構所造成的影響,推論出金奈米平板可能的生長機制為小尺寸奈米顆粒聚集並且在界面活性劑形成的模板作用下,逐漸成長為金奈米平板。我們以此結構來進行表面增強拉曼散射之試驗,其訊號提升效果遠大於球狀金奈米粒子,表示此金奈米平板結構為一可應用在表面增強拉曼散射實驗上之良好基材。總體而言,我們發展了一製備金奈米結構之新方法,且製備出之金奈米結構具有良好的近紅外光吸收集大幅提升拉曼訊號等特性,因此我們預期此材料在生醫應用上應有不錯的發展性。


    In this study ,we synthesized a new ditetradecylpyridinium bromide based surfactant and further utilized in the development of gold nanoplates structures .To study the plausible growth mechanism of these nanoplates ,different reaction conditions were adopted and optimized .The growth mechanistic studies reveal that, smaller size gold nanoparticles tend to aggregate together and in the presence of surfactant as template,which gradually leads to the formation of gold nanoplates. These gold nanoplates possess superior optical properties, such as,extendable NIR absorption and moreover,the Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) study shows that the signal enhancement for gold nanoplates is quiet larger than spherical nanoparticles. Overall, our study has proposed a new method to fabricate gold nanostructure with superior optical and SERS properties ,which explores its applications in the field of biomedicine.

    摘要 I ABSTRACT II 目錄 III 圖目錄 VI 表目錄 XIV 第一章 緒論 1 1-1 奈米科技的基本概念 1 1-2 奈米微粒的特性 2 1-2-1 表面效應 2 1-2-2 量子尺寸效應 4 1-2-3 表面電漿共振效應 5 1-3 奈米材料的製備 7 1-3-1 物理方法 7 1-3-2 化學方法 10 1-4 金奈米結構 13 1-5 拉曼散射光譜與表面增強拉曼光譜 23 1-5-1 拉曼散射光譜 23 1-5-2 表面增強拉曼光譜 26 1-6 研究動機與目的 28 第二章 實驗方法及原理 30 2-1 實驗藥品 30 2-2 實驗儀器 31 2-3 實驗步驟 32 2-3-1 合成雙長碳鏈界面活性劑 32 2-3-2 使用雙十四烷基溴化聯吡啶做為保護劑合成平板狀金奈米粒子 34 2-3-2-1種晶製備 34 2-3-2-2平板狀金奈米粒子之製備 34 2-3-3 表面增強拉曼散射測量 35 2-4 實驗流程 36 第三章 實驗結果與討論 37 3-1 界面活性劑之1H NMR圖譜鑑定 37 3-2 金奈米平板鑑定 46 3-3 不同反應條件下對金奈米平板成長的影響 55 3-3-1 在不同反應溫度下對於金奈米平板成長之影響 55 3-3-2 調整界面活性劑濃度對金奈米平板成長之影響 59 3-4 種晶加入數量對於合成金奈米平板之影響 70 3-5 在不同反應時間下的產物形態 76 3-6 加入CTAB對金奈米平板生長之影響 87 3-7 銀離子對於成長金奈米平板之影響 98 3-8 不同結構之界面活性劑對於金奈米結構形貌的影響 103 3-9 金奈米粒子之表面增強拉曼散射效應 108 第四章 結論 110 參考文獻 111

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