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研究生:李清朝
論文名稱:藉由膠體小球懸浮在凹凸曲面以研究增強性拉曼散射效應
指導教授:蔡明善
學位類別:碩士
校院名稱:國立嘉義大學
系所名稱:光電暨固態電子研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
中文關鍵詞:增強性拉曼散射效應
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在生物分子間的作用分析研究上,拉曼光譜逐漸佔有重要的地位,除了能夠解析不同分子的結構之外,還能提供生物分子影像的相關資訊。但是對於非拉曼活性的生物分子而言,如何提升原來微弱信號是一項重要的課題。藉由金屬奈米粒子與表面結構的電場強化,就成了大家矚目的方式。
本論文首先利用化學合成的方式合成出奈米金粒子與二氧化矽奈米顆粒,使其互相鍵結,再利用毛細力將其填裝入毛細管利用自然沉積的方式去進行沉積。我們發現隨著沉積的時間增加,拉曼訊號也有逐漸增強的現象。之後我們將剛做好的樣品利用步進馬達去控制毛細管內部溶液表面的凹凸,再使用雷射持續打20分鐘,會發生管內粒子持續沉積的現象,拉曼訊號也有增強的趨勢。在本論文中我們將進行更進一步的探討與研究。

第一章 導論....................................1
1.1 前言......................................1
1.2 表面增強拉曼散射光譜學之特性與應用............3
1.3 實驗動機...................................5
第二章 相關理論.................................6
2.1 拉曼散射...................................6
2.2 金屬奈米粒子的表面電漿共振理論簡介........................15
2.3 電磁場增強(electromagnetic enhancement)機制............18
2.4 化學效應(Chemical effect)................22
2.5 表面增強拉曼散射(SERS)理論簡介...............24
第三章 樣品製備及實驗架設........................25
3.1二氧化矽粒子的製備粒子的製備….................27
3.1.1 實驗藥品................................ 27
3.1.2 實驗儀器................................ 27
3.1.3 實驗步驟................................ 28
3.2 金粒子的製備.............................. 29
3.2.1 實驗藥品................................ 29
3.2.2 實驗儀器................................ 29
3.2.3實驗步驟................................. 30
3.3 實驗樣品溶液與樣品的製備.................... 31
3.4 SERS 作用之染料調製....................... 32
3.5 表面增強拉曼散射(SERS)光譜系統之實驗架設......33
第四章 實驗結果與討論............................34
4.1透明長方形容器與毛細管內沉積的拉曼光譜比較......36
4.2 毛細管凹至凸曲面的拉曼光譜比較與分析..........39
4.3 毛細管凸曲面的拉曼光譜分析...................42
第五章 結論與未來展望............................53
參考文獻........................................54

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[19] 蕭鈞元, 碩士論文, “銀奈米粒子形成過程中即時偵測光譜的表面電漿效應”, 國立嘉義大學光電暨固態電子研究所 (2004)

[20] 羅嘉翎, 碩士論文, “銀奈米粒子上沉積隔絕層增強拉曼散射之研究”, 國立嘉義大學光電暨固態電子研究所 (2008)

[21] 陳立偉, 碩士論文, “銀奈米微粒的拉曼強化效應”, 國立中央大學物理研究所 (2008)

[22] 余隆佑, 碩士論文, “具電漿子結構之表面強化拉曼散射生物感測器”, 國立成功大學科學與工程研究所 (2008)

[23] Lehui Lu,† Igor Randjelovic and † Richard Capek “Controlled Fabrication of Gold-Coated 3D Ordered Colloidal Crystal Films and Their Application in Surface-Enhanced Raman Spectroscopy,” Chem. Mater. Vol. 17, NO. 5731-5736 (7 July 2005)

[24] LEHUI LU† AND ALEXANDER EYCHMÜLLER*,‡ “Ordered Macroporous
Bimetallic Nanostructures: Design, Characterization, and Applications” ACCOUNTS of chemical research. Vol. 41, NO. 244-253 (12 June 2007)

[25] Alan Campion and Patanjali Kambhampati, Surface-enhanced Raman scattering, Chemical Society Reviews, 27 (1998), 241-250

[26] Katrin Kneipp, Harald Kneipp, Irving Itzkan, Ramachandra R Dasari
Michael S Feld, J.Phys.: Condens. Matter. 14 (2002) R597-R624

[27] Anthony T Tu, Raman Spectroscopy in Biology Principles and Applications, John Wiley & Sons, Inc.

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