研究目的
研究高压对分散于甲醇-乙醇混合溶剂中的金纳米球局域表面等离子体共振(LSPR)的影响,以测定宽压力范围内溶剂的折射率和密度。
研究成果
研究表明,金纳米星(AuNSs)的等离激元特性可用于感知高压环境下周围介质的变化,从而实现大范围压力条件下溶剂折射率和密度的测定。随着压力升高,局域表面等离子体共振(LSPR)行为从红移转变为蓝移,这反映了溶剂与金相对压缩率的变化。该方法无需预先获知溶剂质量密度或比容即可直接测量折射率。
研究不足
该研究的局限性在于假设金纳米球(AuNSs)在0-60 GPa范围内呈球形且未发生聚集。超过10 GPa的非静水压状态可能引入模型中未考虑的各向异性应力分量。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用分散于甲醇-乙醇(4:1)混合液中的金纳米球(AuNSs)来测量高压下的局域表面等离子体共振(LSPR)位移。该方法基于Gans模型,将LSPR位移与溶剂折射率变化及AuNS体积变化相关联。
2:样品选择与数据来源:
合成了平均直径为19.9 nm的单晶金纳米球,并分散于MeOH-EtOH(4:1)中。高压实验使用金刚石压砧(DAC)进行,以红宝石微球作为压力探针。
3:9 nm的单晶金纳米球,并分散于MeOH-EtOH(
3. 实验设备与材料清单:设备包括Bo?hler-Almax金刚石压砧、自制光纤显微镜以及光谱仪(Ocean Optics USB 2000和NIRQUEST 512)。材料包括金纳米球、甲醇-乙醇混合液以及用于配体交换的PEG-SH。
4:实验设备与材料清单:
4. 实验步骤与操作流程:施加最高达60 GPa的压力,并测量LSPR位移。通过红宝石R线发射确定压力值。采集光学吸收光谱以监测LSPR位移。
5:实验步骤与操作流程:
5. 数据分析方法:利用Gans模型分析数据,以区分溶剂折射率变化和AuNS电子密度变化对LSPR位移的影响。
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获取完整内容-
Spectrometer
Ocean Optics USB 2000
Ocean Optics
Used to record spectra in the ultraviolet-visible range.
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Gold nanospheres
Used as plasmonic sensors to measure changes in solvent refractive index and density under high pressure.
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Diamond anvil cell
Bo?hler-Almax
Used to apply high pressure to the sample.
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Spectrometer
NIRQUEST 512
Used to record spectra in the near-infrared range.
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