納米貴金屬組裝體表面增強熒光效應

1. 納米材料四大效應

納米材料有五大效應： 體積效應；表面效應；量子尺寸；量子隧道；介電限域。

納米材料是指在三維空間中至少有一維處於納米尺寸(0.1-100 nm)或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當於10~100個原子緊密排列在一起的尺度。

納米金屬材料是20世紀80年代中期研製成功的，後來相繼問世的有納米半導體薄膜、納米陶瓷、納米瓷性材料和納米生物醫學材料等。

(1)納米貴金屬組裝體表面增強熒光效應擴展閱讀：

納米磁性材料：

在實際中應用的納米材料大多數都是人工製造的。納米磁性材料具有十分特別的磁學性質，納米粒子尺寸小，具有單磁疇結構和矯頑力很高的特性，用它製成的磁記錄材料不僅音質、圖像和信噪比好，而且記錄密度比γ-Fe2O3高幾十倍。

超順磁的強磁性納米顆粒還可製成磁性液體，用於電聲器件、阻尼器件、旋轉密封及潤滑和選礦等領域。

2. 納米材料在應用中有什麼神奇效果

納米材料因其具有量子尺寸效應、小尺寸效應、表面與界面效應、宏觀量子隧道效應、介電陷域效應等，而派生出傳統材料所不具備的許多獨特性能。人們對各種不同材料在納米尺寸范圍內表現出來的量子尺寸效應和表面效應做了深入的研究，取得了令人矚目的進展。這些研究成果為納米材料在不同領域的廣泛應用奠定了堅實的基礎，開發納米領域的各種新應用已經成為現代納米技術研究的主要發展方向。納米材料和納米技術的飛速發展極大地促進了化學、物理學、材料學、生物學及仿生學學科的發展提供了新的機遇，並將可能推動新的工業革命，
我做的是熒光量子點生物檢測，就是體內手術刀，活體檢測，對疾病早期診斷和治療很重要

3. 請教關於表面增強拉曼散射的問題, 謝謝!

表面增強拉曼散射（Surface-enhanced Raman Scattering，SERS）主要是納米尺度的粗糙表面或顆粒體系所具有的異常光學增強現象，它可以將吸附在材料表面的分子的拉曼信號放大約106 倍，對於特殊的納米量級粒子形態分布的基底表面，信號的增強甚至可以高達1014 倍，因此在探測器的應用和單分子檢測方面有著巨大的發展潛力。表面增強拉曼散射（SERS）： 這是使分子或晶體歌唱聲音更強大的另一種方法，換句話說也是檢測極少量物質的一種方法，目前人們已開始用這一方法檢測單個分子了。1974年，Fleishmann等人發現，對光滑銀電極表面進行粗糙化處理後，首次獲得吸附在銀電極表面上單分子層吡啶分子的高質量的拉曼光譜。隨後Van Duyne及其合作者通過系統的實驗和計算發現吸附在粗糙銀表面上的每個吡啶分子的拉曼散射信號與溶液相中的吡啶的拉曼散射信號相比，增強約6個數量級（即10倍），指出這是一種與粗糙表面相關的表面增強效應，被稱為SERS效應 。這一結果立即在物理、化學、表面界面等研究領域中引起轟動，是什麼原因引起這么大的散射增強？那些金屬和那些分子可以產生這一效應？這個效應在表面探測、催化、電化學等研究中會有那些應用？這一系列問題立即成了人們研究的熱門對象。經過20多年的研究後，人們知道目前除了電極表面之外，人們還在超高真空系統中蒸鍍的金屬表面上、金屬膠體顆粒表面以及普通金屬板經過適當的處理後表面上都進行了SERS實驗。這些實驗不僅為研究SERS機制提供了更多的信息，也為SERS應用提供了更多的可能。關於SERS的機制，經過研究，人們提出了十幾種理論模型，目前較普遍的觀點是SERS活性的表面往往能產生被增強的局域電場，是金屬表面等離子共振振盪引起的，這被稱為物理增強。而分子在金屬上的吸附常伴隨著電荷的轉移引起分子能級的變化，或者分子吸附在特別的金屬表面結構點上也導致增強，這兩種情況均被稱為化學增強。 查看原帖>>

4. 納米材料體系的表面效應有哪些表現

1、隨粒徑減小，表面原子數迅速增加。

2、隨著粒徑的減小，納米粒子的表面積、表面能的都迅速增加。這主要是粒徑越小，處於表面的原子數越多。表面原子的晶體場環境和結合能與內部原子不同。

3、表面原子周圍缺少相鄰的原子，有許多懸空鍵，具有不飽和性質，易於其他原子想結合而穩定下來，因而表現出很大的化學和催化活性。

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1、球形顆粒的表面積與直徑的平方成正比，其體積與直徑的立方成正比，故其比表面積（表面積/體積）與直徑成反比。隨著顆粒直徑變小，比表面積將會顯著增大，說明表面原子所佔的百分數將會顯著地增加。

對直徑大於0.1微米的顆粒表面效應可忽略不計，當尺寸小於0.1微米時，其表面原子百分數激劇增長，甚至1克超微顆粒表面積的總和可高達100平方米，這時的表面效應將不容忽略。

2、超微顆粒的表面與大塊物體的表面是十分不同的，若用高倍率電子顯微鏡對金屬超微顆粒進行電視攝像，實時觀察發現這些顆粒沒有固定的形態，隨著時間的變化會自動形成各種形狀（如立方八面體，十面體，二十面體多孿晶等），它既不同於一般固體，又不同於液體，是一種准固體。

在電子顯微鏡的電子束照射下，表面原子彷彿進入了「沸騰」狀態，尺寸大於10納米後才看不到這種顆粒結構的不穩定性，這時微顆粒具有穩定的結構狀態。超微顆粒的表面具有很高的活性，在空氣中金屬顆粒會迅速氧化而燃燒。

如要防止自燃，可採用表麵包覆或有意識地控制氧化速率，使其緩慢氧化生成一層極薄而緻密的氧化層，確保表面穩定化。利用表面活性，金屬超微顆粒可望成為新一代的高效催化劑和貯氣材料以及低熔點材料。

5. 關於納米材料的問題

按導電塑料的製作方法分類，可分為結構型導電塑料和復合型導電塑料。
結構型導電塑料又稱本徵型導電塑料，是指本身具有導電性或經化學改性後具有導電性的塑料。結構型主要有：
（1）π共軛系高分子：如聚乙炔、(Sr)n、線型聚苯、層狀高聚物等；
（2）金屬螯合物：如聚酮酞菁；
（3）電荷移動型高分子絡合物：如聚陽離子、CQ絡合物。
這一類高分子材料的生產成本高、工藝難度大，至今尚無大量生產，現在廣泛應用的導電高分子材料一般都是復合型高分子材料，其填充物質主要有：
a、金屬分散系；
b、炭黑系；
c、有機絡合物分散系。
3、按用途的不同分類，可分為：抗靜電材料、導電材料和電磁波屏蔽材料。
所以普通添加塑料不肯有銅的導電性

6. 表面增強熒光和局域表面等離子體共振一個概念嗎

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當光線入射到由貴金屬構成的納米顆粒上時，如果入射光子頻率與貴金屬納米顆粒或金屬島傳導電子的整體振動頻率相匹配時，納米顆粒或金屬島會對光子能量產生很強的吸收作用，就會發生局域表面等離子體共振(LSPR：mcalized Surface Plasmon Resonance))現象。去看看吧！希望對你有幫助
-----優普萊等離子體專業從事等離子體研發。（）

7. 納米材料的四大效應及其實際意思是什麼啊

1、表面效應是指納米粒子表面原子與總原子數之比隨著粒徑的變小而急劇增大後所引起的性質上的變化。表9-2給出了納米粒子尺寸與表面原子數的關系。

隨粒徑減小，表面原子數迅速增加。另外，隨著粒徑的減小，納米粒子的表面積、表面能的都迅速增加。這主要是粒徑越小，處於表面的原子數越多。表面原子的晶體場環境和結合能與內部原子不同。

表面原子周圍缺少相鄰的原子，有許多懸空鍵，具有不飽和性質，易於其他原子想結合而穩定下來，因而表現出很大的化學和催化活性。

2、量子尺寸

粒子尺寸下降到一定值時，費米能級接近的電子能級由准連續能級變為分立能級的現象稱為量子尺寸效應。Kubo採用一電子模型求得金屬超微粒子的能級間距為：4Ef/3N

式中Ef為費米勢能，N為微粒中的原子數。宏觀物體的N趨向於無限大，因此能級間距趨向於零。納米粒子因為原子數有限，N值較小，導致有一定的值，即能級間距發生分裂。

半導體納米粒子的電子態由體相材料的連續能帶隨著尺寸的減小過渡到具有分立結構的能級，表現在吸收光譜上就是從沒有結構的寬吸收帶過渡到具有結構的吸收特性。在納米粒子中處於分立的量子化能級中的電子的波動性帶來了納米粒子一系列特性，如高的光學非線性，特異的催化和光催化性質等。

3、量子隧道

微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。人們發現一些宏觀量，例如微顆粒的磁化強度、量子相干器件的磁通量以及電荷等亦具有隧道效應，它們可以穿越宏觀系統的勢壘產生變化，故稱為宏觀的量子隧道效應。用此概念可定性解釋超細鎳微粒在低溫下保持超順磁性等。

4、介電限域

納米粒子的介電限域效應較少不被注意到。實際樣品中，粒子被空氣﹑聚合物﹑玻璃和溶劑等介質所包圍，而這些介質的折射率通常比無機半導體低。光照射時，由於折射率不同產生了界面，鄰近納米半導體表面的區域、納米半導體表面甚至納米粒子內部的場強比輻射光的光強增大了。

這種局部的場強效應，對半導體納米粒子的光物理及非線性光學特性有直接的影響。對於無機-有機雜化材料以及用於多相反應體系中光催化材料，介電限域效應對反應過程和動力學有重要影響

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納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體等四類。其中納米粉末開發時間最長、技術最為成熟，是生產其他三類產品的基礎。

1 納米陶瓷

利用納米技術開發的納米陶瓷材料是利用納米粉體對現有陶瓷進行改性，通過往陶瓷中加入或生成納米級顆粒、晶須、晶片纖維等，使晶粒、晶界以及他們之間的結合都達到納米水平，使材料的強度、韌性和超塑性大幅度提高。

它克服了工程陶瓷的許多不足，並對材料的力學、電學、熱學、磁光學等性能產生重要影響，為代替工程陶瓷的應用開拓了新領域。

隨著納米技術的廣泛應用，納米陶瓷隨之產生，希望以此來克服。

陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金屬似柔韌性和可加工性。

英國材料學家Cahn指出，納米陶瓷是解決陶瓷脆性的戰略途徑。 納米耐高溫陶瓷粉塗層材料是一種通過化學反應而形成耐高溫陶瓷塗層的材料

2 納米粉末

又稱為超微粉或超細粉，一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒，是一種介於原子、分子與宏觀物體之間處於中間物態的固體顆粒材料。可用於：高密度磁記錄材料；吸波隱身材料；磁流體材料；防輻射材料；單晶硅和精密光學器件拋光材料。

微晶元導熱基片與布線材料；微電子封裝材料；光電子材料；先進的電池電極材料；太陽能電池材料；高效催化劑；高效助燃劑；敏感元件；高韌性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用於陶瓷發動機等）；人體修復材料；抗癌制劑等。

3 納米纖維

指直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料。可用於：微導線、微光纖（未來量子計算機與光子計算機的重要元件）材料；新型激光或發光二極體材料等。靜電紡絲法是制備無機物納米纖維的一種簡單易行的方法。

4 納米膜

納米膜分為顆粒膜與緻密膜。顆粒膜是納米顆粒粘在一起，中間有極為細小的間隙的薄膜。緻密膜指膜層緻密但晶粒尺寸為納米級的薄膜。可用於：氣體催化（如汽車尾氣處理）材料；過濾器材料；高密度磁記錄材料；光敏材料；平面顯示器材料；超導材料等。

5 納米塊體

納米塊體是將納米粉末高壓成型或控制金屬液體結晶而得到的納米晶粒材料。主要用途為：超高強度材料；智能金屬材料等。

應用范圍：

1、 天然納米材料

海龜在美國佛羅里達州的海邊產卵，但出生後的幼小海龜為了尋找食物，卻要游到英國附近的海域，才能得以生存和長大。最後，長大的海龜還要再回到佛羅里達州的海邊產卵。如此來回約需5～6年，為什麼海龜能夠進行幾萬千米的長途跋涉呢？它們依靠的是頭部內的納米磁性材料，為它們准確無誤地導航。

生物學家在研究鴿子、海豚、蝴蝶、蜜蜂等生物為什麼從來不會迷失方向時，也發現這些生物體內同樣存在著納米材料為它們導航。

2、 納米磁性材料

在實際中應用的納米材料大多數都是人工製造的。納米磁性材料具有十分特別的磁學性質，納米粒子尺寸小，具有單磁疇結構和矯頑力很高的特性，用它製成的磁記錄材料不僅音質、圖像和信噪比好，而且記錄密度比γ-Fe2O3高幾十倍。超順磁的強磁性納米顆粒還可製成磁性液體，用於電聲器件、阻尼器件、旋轉密封及潤滑和選礦等領域。

3、 納米陶瓷材料

傳統的陶瓷材料中晶粒不易滑動，材料質脆，燒結溫度高。納米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上運動，因此，納米陶瓷材料具有極高的強度和高韌性以及良好的延展性，這些特性使納米陶瓷材料可在常溫或次高溫下進行冷加工。

如果在次高溫下將納米陶瓷顆粒加工成形，然後做表面退火處理，就可以使納米材料成為一種表面保持常規陶瓷材料的硬度和化學穩定性，而內部仍具有納米材料的延展性的高性能陶瓷。

4、納米感測器

納米二氧化鋯、氧化鎳、二氧化鈦等陶瓷對溫度變化、紅外線以及汽車尾氣都十分敏感。因此，可以用它們製作溫度感測器、紅外線檢測儀和汽車尾氣檢測儀，檢測靈敏度比普通的同類陶瓷感測器高得多。

5、 納米傾斜功能材料

在航天用的氫氧發動機中，燃燒室的內表面需要耐高溫，其外表面要與冷卻劑接觸。因此，內表面要用陶瓷製作，外表面則要用導熱性良好的金屬製作。但塊狀陶瓷和金屬很難結合在一起。如果製作時在金屬和陶瓷之間使其成分逐漸地連續變化，讓金屬和陶瓷「你中有我、我中有你」。

最終便能結合在一起形成傾斜功能材料，它的意思是其中的成分變化像一個傾斜的梯子。當用金屬和陶瓷納米顆粒按其含量逐漸變化的要求混合後燒結成形時，就能達到燃燒室內側耐高溫、外側有良好導熱性的要求。