基于DNA折纸技术制备单分子表面增强拉曼散射的金纳米圆片结构开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

在2006年,DNA折纸首次被Rothemund 教授提出,并作为封面文章在杂志Nature 上发表,成功的组装了五角星、正方形、笑脸等多种对称的二维纳米结构,产率接近100%,分辨率为6nm。目前纳米材料的构建主要有“由上向下”和“由下向上”两个方向;由上向下由于制造尺寸的限制,并不能大规模的使用,而“由下向上”的组装方法采用了分子尺度材料来构建纳米尺度材料的方式,更易于制备复杂且精细的纳米结构。DNA折纸具有高分辨率,能够快速合成,易于进行定点修饰等多个优点,能够被广泛的应用于纳米颗粒和有机大分子的组装。

近年来,贵金属纳米颗粒因其特殊的小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧穿效应等,具有独特的光学性质、电学和催化性能。在众多光学性质中,局域表面等离子共振现象(LSPR),能应用到多个领域。LSPR指的是当入射光的频率与金属表面自由电子振荡的频率一致时,使得表面局域电场得到显著增强的现象。LSPR性质受入射光波长以及贵金属纳米颗粒的成分、尺寸、形状和结构等参数影响,同时还对周围的环境十分敏感,因此被广泛应用于光学、催化、生物传感和癌症治疗等领域。表面等离子体共振可以用于增强拉曼散射检测化学分子,通过设计构成材料的纳米颗粒形状尺寸来调节材料的颜色。目前已报道制备出多种球形、棒状等贵金属纳米颗粒,而对片状的贵金属纳米颗粒的制备研究报道相对较少,片状的贵金属纳米颗粒不仅散射面积大、散射强度高,而且尖角多、热点分布多,因此可以预料其具有广泛的应用前景。

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