研究目的
通过多尺度建模和实验研究真实尺寸容器中金纳米星的 photothermal 加热效应。
研究成果
所提出的多尺度理论方法在预测实际规模容器中等离子体纳米颗粒悬浮液的光热行为方面展现出良好潜力。加热动力学主要取决于纳米颗粒形状以及激光激发与颗粒等离子体共振的匹配程度。通过将射线追踪中的光束衰减和颗粒尺寸分散纳入模型,可进一步优化该模型。
研究不足
该模型在光线追踪建模中未考虑纳米粒子吸收和散射导致的消光效应,也未在模拟中包含尺寸离散性。此外,未考虑胶体内部再吸收的影响。
1:实验设计与方法选择:
采用结合电磁场、光线追踪和传热模拟的多尺度建模方法,对真实尺寸容器中金纳米星和金纳米球的光热响应进行建模。
2:样品选择与数据来源:
通过电子显微镜和光谱学表征合成金纳米星与金纳米球。
3:实验设备与材料清单:
FEI Tecnai F20系统(透射电镜)、Jasco V-670紫外-可见-近红外分光光度计(光谱测量)、FLIR E50热成像仪(温度监测)及785 nm连续波激光器(辐照光源)。
4:实验流程与操作步骤:
通过照射装满胶体的Eppendorf管并监测温度动态变化,开展激光诱导加热实验。
5:数据分析方法:
结合模拟与实验数据解析温度动态变化,以验证多尺度模型。
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获取完整内容-
FEI Tecnai F20 system
Tecnai F20
FEI
Transmission electron microscopy for nanoparticle imaging.
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Jasco V-670 UV-Vis-NIR spectrometer
V-670
Jasco
Optical spectra measurement of nanoparticles.
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FLIR E50 thermal imaging camera
E50
FLIR
Real-time monitoring of temperature dynamics during laser irradiation.
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785 nm continuous wave laser
Irradiation source for photothermal heating experiments.
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