南开大学百项工程项目进展中期汇报书写.docVIP

PAGE  PAGE 6 项目编号：BX9-290 南开大学本科生创新科研“百项工程” 项目进展中期报告书 项目名称： 贵金属纳米阵列的制备及其 局域表面等离子共振效应研究 负 责 人： 　 李灵毓　　 　　 　.指导教师： 　 　　刘国华 　　 　　 　. 所在院系： 　 信息技术科学学院 　. 联系电话： 　 　.电子信箱： 　　 HYPERLINK mailto:410416001@ 410416001@ . 填表日期：2011年 10 月 21 日 院（系）名称： 信息技术科学学院 2011年 10月 21日 项目编号BX9-290项目名称贵金属纳米阵列的制备及其局域表面等离子共振效应研究项目组成员具体分工个人完成情况及对项目的贡献李灵毓辅助理论仿真、进行数据处理还有相关资料的查找对相关领域的科研水平做了一个大致的总结，比如已经做出了哪些阵列等。初步了解了origin软件的使用，进行了一些简单的数据拟合，形成了相应的连线图，得到全部仿真数据便可开始进行数据拟合，最后与实验数值进行对比。刘畅DDSCAT的编程及理论仿真已经逐步熟悉仿真软件DDSCAT，能利用离散偶极近似（DDA）来计算目标形状的的消光光谱、周围电磁场分布及折射率等。并且已经使用其仿真过了多种几何形状，如球形、圆柱形、椭球形等等。而纳米环的仿真也已经初步完成，但是还有少数问题需要解决。赵宇丹负责模板法纳米环制备工艺、相关材料及实验条件的准备已经熟悉掌握模板法制作纳米环的原理以及每一个步骤，实验所需所有化学试剂也都备齐，利用该方法的纳米环形成关键——聚苯乙烯球从苏州微纳科技有限公司购置，计划十月底进行实验制备。同时将成品特性与仿真结果相对照。夏继业负责化学法纳米环制备工艺及试剂的购买已经对本方法的基本原理与化学试剂的特性有详细了解，并对实验的条件要求有一定研究。药品已全部备齐。由于对环境温度要求较高，指导老师建议在天气冷一点的时候开始制备。制备结束后可以与模板法的结果特性及仿真结果相比较，得出三者差异、优化后尝试实际应用。指导教师刘国华项目进展情况（包括已完成任务、阶段性成果、预期工作计划等）： 一、理论仿真： 已完成的任务：  = 1 \* GB3 ①逐步使用和熟悉基于DDA算法的仿真软件DDSCAT.可以用DDSCAT计算单个纳米颗粒的消光光谱以及周围电磁场分布，而且可以分析多个纳米颗粒组成的纳米颗粒团簇，或者纳米阵列的消光光谱。  = 2 \* GB3 ②目前可以根据不同形状的纳米颗粒进行离散分析，现在已经通过DDSCAT仿真出一些简单的纳米颗粒，包括球形的，椭球形，圆柱形。目前正在仿真纳米环，但是还有部分问题需要解决。 2.预期工作计划：  = 1 \* GB3 ①利用DDSCAT自己编译偶极子生成文件，原则上可以分析各种不同形状的偶极子，从而仿真出得到自己想要的纳米环的数据。  = 2 \* GB3 ②将仿真出来的数据和实验结果进行对比,对实验结果进行分析，得到最符合理论值的制备纳米金属环的方法。 二、实验制备： 1.已完成的任务：  = 1 \* GB3 ①已经具备两种制备纳米环的方法——模板法（物理方法）和化学方法。 模板法大致原理如下： a.基底的清洁过程 将硅晶元用锋利的刀具切成小片，将小片在酒精和超声波的环境下洗涤10分钟脱脂，在氮气流的环境下晾干。实验前将样品用纯水彻底的洗涤在氮气的环境下将之晾干。高定向热解石墨片用的清洁方式同硅晶元。两种基板在被放进聚苯乙烯球的容器以前，都必须转移到纯水里浸泡五分钟。 b.模板的制备： 由于漂浮的聚苯乙烯球在水和空气的界面处对表面张力很长敏感。盛装的容器应该适当的清理，且远离任何可能影响其表面张力的化学用品。聚苯乙烯球分散在溶液中的过程是通过把0.15 μL 硫酸加入到含有0.5% 苯乙烯, 49.5% 聚苯乙烯球 (用10% 的水浸泡), 还有 50 vol %乙醇。将混合物通过超声波处理15分钟确保各种成分均匀分散。为了形成大面积的，二维有序的聚苯乙烯球，可将容器微微倾斜，使其渐渐附着在基板上，最后的蒸发掉水分形成实验所需的模板。c.金属在基板上的沉积 将300 μL10毫摩尔的金属盐浇筑在附有聚苯乙烯球的1平方厘米的基板上，过程持续2~4小时，随后样本用水清洗，且在纯水中浸泡1分钟。然后将基板浸泡在300 μL 1毫摩尔的NaBH4的溶液中。最后样品用超纯水清洗，在氮气流下干燥。最