金屬膜上納米雙線體系中的等離子驅(qū)動(dòng)表面催化反應(yīng)

1、金屬膜上納米雙線體系中的等離子驅(qū)動(dòng)表面催化反應(yīng)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：潘量指導(dǎo)教師：熊穩(wěn)副研究員黃映洲副教授專業(yè)：凝聚態(tài)物理學(xué)科門(mén)類：理學(xué)重慶大學(xué)物理學(xué)院二O一六年四月萬(wàn)方數(shù)據(jù)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要等離激元光子學(xué)（plasmonics）作為納米光學(xué)的一個(gè)分支，其中的研究?jī)?nèi)容涉及到光在納米尺度范圍內(nèi)的各種新奇的特性，是物理光學(xué)、光學(xué)工程、材料科學(xué)以及納米科學(xué)等眾多學(xué)科交叉的結(jié)果。等離激元光子學(xué)是一種利用表面增

2、強(qiáng)拉曼散射技術(shù)，在納米尺度范圍內(nèi)操作和控制光子的一種具體的應(yīng)用研究。本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)等離子體驅(qū)動(dòng)催化反應(yīng)（plasmondrivensurfacecatalysisPDSC）的顆粒系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)銀線金膜系統(tǒng)的等離子體驅(qū)動(dòng)表面催化反應(yīng)進(jìn)行了研究。并自主搭建了一臺(tái)測(cè)量微米量級(jí)的拉曼光譜儀，可以十分靈活的進(jìn)行拉曼測(cè)量，比如改變?nèi)肷涔獾钠瘛?qiáng)度等。光能夠激發(fā)納米結(jié)構(gòu)中的表面等離子體，能夠?qū)⑷肷涔鈭?chǎng)的能量聚集到一個(gè)局域范圍內(nèi)，使得此范圍內(nèi)的電磁

3、場(chǎng)得到極大增強(qiáng)，正是電磁場(chǎng)的增強(qiáng)效應(yīng)使得吸附在金屬表面的PATP或者4NBT分子轉(zhuǎn)換成了DMAB。盡管，PATP和4NBT分子都能轉(zhuǎn)換成DMAB，但是二者的反應(yīng)機(jī)理不一樣。轉(zhuǎn)換過(guò)程中，PATP發(fā)生的是氧化反應(yīng)，而4NBT發(fā)生的是還原反應(yīng)。其催化反應(yīng)可以通過(guò)表面增強(qiáng)拉曼光譜進(jìn)行表征，其強(qiáng)度差別在一定程度上可以反應(yīng)催化反應(yīng)的強(qiáng)弱。本文的銀線二聚體的毗鄰部分的橫截面類似于雙顆粒二聚體系統(tǒng)（比顆粒系統(tǒng)擁有更加光滑的表面）比銀線端頭具備更有效地局

4、域能量的能力，所以銀線毗鄰部分的拉曼光譜強(qiáng)度要比銀線端頭（橫切面類似于單顆粒系統(tǒng)）擁有更高強(qiáng)度的拉曼光譜信號(hào)，同時(shí)毗鄰部分也更易發(fā)生等離子體驅(qū)動(dòng)表面催化反應(yīng)。由于銀線的等離子體波導(dǎo)效應(yīng)，在相同條件下，銀線的表面增強(qiáng)拉曼光譜要比顆粒系統(tǒng)的表面增強(qiáng)拉曼光譜弱一些，卻有著比其更加靈敏的入射光偏振依賴性。在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)激發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)控之后，可以選擇一個(gè)合適的強(qiáng)度使得入射光偏振垂直（相對(duì)于銀線方向）入射時(shí)發(fā)生等離子體驅(qū)動(dòng)表面催化反應(yīng)，而平行入