纳米贵金属-介电材料复合阵列的合成与应用研究

该课题研究介电材料纳米颗粒与等离子体贵金属纳米颗粒通过自组装技术组成纳米几何阵列，并将其作为纳米探针器件。通过对复合物成分纳米的合成与组合，研究纳米颗粒在分散相中的相互作用机理，并利用机理设计制备共振能量可调节的纳米元件。基于对合成的颗粒的光学表征，结合数值与分析电磁场模拟技术，研究介电材料颗粒与贵金属纳米颗粒复合体在光激发下的光学性质，获得倍增的金属颗粒表面电场强度和扩展的近场增强体积。进一步的纳米自组装复合体研究则通过制备周期在数百纳米到微米级别的阵列，研究阵列平面内衍射模增强等离子体颗粒表面的电场强度，以及扩张阵列范围内电场增强体积的现象，掌握阵列的材料成分、几何参数与阵列本征共振频率的关系。最后该课题将通过表面增强拉曼光谱技术测试复合阵列检测大气和水环境中低浓度，高危害的化学物质的能力，为现今日益提高的环境防治要求提供更先进的科学技术工具。

《贵金属/石墨烯纳米复合材料的合成及性能》采用液一液两相法以及绿色合成法，在室温条件下，合成了不同粒径、不同形状的银纳米粒子。并以此为基础，合成ZnO/Ag，Ag/Go复合材料，对它们的性质、形成机理、形成过程以及潜在应用进行了探讨。此外，基于石墨烯的复合材料，设计合成了Zn0/氧化石墨烯纳米复合物、Zno/石墨烯纳米复合物、Co3o4/石墨烯纳米复合物、石墨烯负载空心球Co3o4的复合物、Co（OH）2/石墨烯复合物和Ni（OH）2/石墨烯复合物。针对复合物的反应条件进行了深入的研究，探讨了反应机理，并对复合物的性质进行了研究。

《贵金属/石墨烯纳米复合材料的合成及性能》可供从事材料研究、工程设计和复合材料生产的科研人员参考。

多酸纳米簇与金属纳米簇是两类重要的纳米结构基元。本项目将以它们的合成、结构与性能研究作为出发点，来探索它们的组装与复合规律，为开发具有新奇的光、电、磁以及催化功能的纳米结构复合材料作准备。预计本项目将对多酸纳米簇的合成与结构化学、金属纳米簇化学及纳米结构材料化学的发展起积极的推动作用。

稀土掺杂纳米材料在发光与显示、生物荧光标识等方面展示了广阔的应用前景，而复合结构为其实现高效发光、对生物体的标定提供了更大的可能。本项目拟通过软化学法、静电纺丝法、介孔与分子筛模板法设计并合成稀土激活的复合纳米发光材料，并对其结构与形貌进行操控；通过核壳结构和有机无机复合减少表面缺陷对发光的影响，实现新的敏化、传能与发光途径，在此基础上获得更加高效的或者性能更优异的复合纳米发光材料体系。利用稀土的高分辩光谱和荧光动力学过程深入研究复合材料中的表面效应、界面效应、发光与纳米结构的关联，以指导材料和结构设计。本项目将为稀土纳米材料在发光与显示及在生物探针领域的应用提供重要的理论和实验基础。