零维纳米单元构筑宏观尺度纳米结构及其环境敏感性研究课件

项目名称：面向环境探测的宏观尺度纳米结构项目名称：面向环境探测的宏观尺度纳米结构的构筑与应用基础研究的构筑与应用基础研究 (申请纳米研究之 三、2.方向)项目负责人：项目负责人：孟孟 国国 文文 申报单位：中国科学院合肥物质科学研究院申报单位：中国科学院合肥物质科学研究院 参加单位：中科院固体所、清华大学、参加单位：中科院固体所、清华大学、浙江大学、山东大学、厦门大学浙江大学、山东大学、厦门大学重大科学研究计划项目申请重大科学研究计划项目申请内容介绍内容介绍 项目名称：面向环境探测的宏观尺度纳米结构重大科学研究计划项目1 课题设置及承担单位课题设置及承担单位本项目设置如下本项目设置如下本项目设置如下本项目设置如下5 5个课题：个课题：个课题：个课题：0101课题：课题：课题：课题：零维纳米单元构筑宏观尺度纳米结构及其零维纳米单元构筑宏观尺度纳米结构及其零维纳米单元构筑宏观尺度纳米结构及其零维纳米单元构筑宏观尺度纳米结构及其 环境敏感性研究；环境敏感性研究；环境敏感性研究；环境敏感性研究；(厦门大学、固体所厦门大学、固体所厦门大学、固体所厦门大学、固体所)0202课题：课题：课题：课题：宏观尺度纳米线阵列的构筑及其对微流体宏观尺度纳米线阵列的构筑及其对微流体宏观尺度纳米线阵列的构筑及其对微流体宏观尺度纳米线阵列的构筑及其对微流体 响应特性研究；响应特性研究；响应特性研究；响应特性研究；(固体所、浙江大学固体所、浙江大学固体所、浙江大学固体所、浙江大学)0303课题：课题：课题：课题：宏观尺度异质复杂纳米结构设计、构筑的宏观尺度异质复杂纳米结构设计、构筑的宏观尺度异质复杂纳米结构设计、构筑的宏观尺度异质复杂纳米结构设计、构筑的 新原理与新方法研究；新原理与新方法研究；新原理与新方法研究；新原理与新方法研究；(固体所固体所固体所固体所)0404课题：课题：课题：课题：用于有害气体痕量探测的大尺度纳米结构用于有害气体痕量探测的大尺度纳米结构用于有害气体痕量探测的大尺度纳米结构用于有害气体痕量探测的大尺度纳米结构 的无束缚可控生长研究；的无束缚可控生长研究；的无束缚可控生长研究；的无束缚可控生长研究；(清华大学清华大学清华大学清华大学)0505课题：课题：课题：课题：由纳米孔构筑的宏观尺度金属纳米材料的由纳米孔构筑的宏观尺度金属纳米材料的由纳米孔构筑的宏观尺度金属纳米材料的由纳米孔构筑的宏观尺度金属纳米材料的 功能化设计。功能化设计。功能化设计。功能化设计。(山东大学山东大学山东大学山东大学)课题设置及承担单位本项目设置如下5个课题：2课题课题01:零维纳米单元构筑宏观尺度纳米零维纳米单元构筑宏观尺度纳米结构及其环境敏感性研究结构及其环境敏感性研究课题负责人：朱贤方课题负责人：朱贤方厦门大学中国澳大利亚联合功能纳米厦门大学中国澳大利亚联合功能纳米材料实验室材料实验室中国科学院固体物理研究所中国科学院固体物理研究所课题01:零维纳米单元构筑宏观尺度纳米结构及其环境敏感性研3国内外研究现状和发展趋势国内外研究现状和发展趋势 零维纳米结构正由单相零维纳米结构正由单相、个体个体、随机生长迈向多相随机生长迈向多相、多元可控复合制备和大面积多元可控复合制备和大面积、周期周期、有序组装有序组装,以期实以期实现其功能化。现其功能化。其功能化目标之一其功能化目标之一:利用利用零维纳米结构极强表面吸零维纳米结构极强表面吸附和其他化学物理特性附和其他化学物理特性构筑环境传感器构筑环境传感器,实现对人类实现对人类生存环境和生物环境成本低生存环境和生物环境成本低、高度灵敏监测和检测高度灵敏监测和检测,以确保人类安全和生命健康。以确保人类安全和生命健康。国内外研究现状和发展趋势 零维纳米结构正由单相、个体、随机生4国内外研究现状和发展趋势国内外研究现状和发展趋势国内外研究现状和发展趋势国内外研究现状和发展趋势基于单个金属纳米颗粒的气敏探测器件基于单个金属纳米颗粒的气敏探测器件基于单个金属纳米颗粒的气敏探测器件基于单个金属纳米颗粒的气敏探测器件 贵金属纳米颗粒对被测分子的吸附，会引起纳米颗粒的表贵金属纳米颗粒对被测分子的吸附，会引起纳米颗粒的表贵金属纳米颗粒对被测分子的吸附，会引起纳米颗粒的表贵金属纳米颗粒对被测分子的吸附，会引起纳米颗粒的表面等离子体振荡峰面等离子体振荡峰面等离子体振荡峰面等离子体振荡峰(SPR)(SPR)(SPR)(SPR)移动，实现气敏和生物化学环境检测。移动，实现气敏和生物化学环境检测。移动，实现气敏和生物化学环境检测。移动，实现气敏和生物化学环境检测。国内外研究现状和发展趋势5朱贤方等朱贤方等,未发表工作未发表工作国内外研究现状和发展趋势国内外研究现状和发展趋势国内外研究现状和发展趋势国内外研究现状和发展趋势基于纳米球壳结构的敏感生物环境传感器基于纳米球壳结构的敏感生物环境传感器基于纳米球壳结构的敏感生物环境传感器基于纳米球壳结构的敏感生物环境传感器 Mei Mei Mei Mei理论模拟预言理论模拟预言理论模拟预言理论模拟预言,相对单相银纳米颗粒相对单相银纳米颗粒相对单相银纳米颗粒相对单相银纳米颗粒,生物环境中有机生物环境中有机生物环境中有机生物环境中有机玻璃玻璃玻璃玻璃/银有机无机纳米球壳复合结构使银有机无机纳米球壳复合结构使银有机无机纳米球壳复合结构使银有机无机纳米球壳复合结构使SPRSPRSPRSPR共振峰红移到生物窗共振峰红移到生物窗共振峰红移到生物窗共振峰红移到生物窗口，且峰宽变窄口，且峰宽变窄口，且峰宽变窄口，且峰宽变窄,峰移更快和敏感。峰移更快和敏感。峰移更快和敏感。峰移更快和敏感。峰移更敏感峰移更敏感PMMA/Ag纳米球壳结构纳米球壳结构被检测生物分子被检测生物分子300-1100nm生物窗口生物窗口峰宽变窄峰宽变窄峰位红移峰位红移朱贤方等,未发表工作国内外研究现状和发展趋势峰移更敏感P6存在的问题存在的问题1、非平衡低维非平衡低维(尤其是零维尤其是零维)纳米结构不稳定性问纳米结构不稳定性问题尚未正确理解和控制题尚未正确理解和控制;2、缺乏对零维纳米结构表面结构和物理化学性能、缺乏对零维纳米结构表面结构和物理化学性能(如吸附性能如吸附性能)真正理解和设计真正理解和设计,目前仅局限于其大目前仅局限于其大表面积效应理解表面积效应理解;3、较少打破传统材料种类局限较少打破传统材料种类局限,进行零维纳米结进行零维纳米结构复合构复合(或者复合结果很差或者复合结果很差),尤其是有机无机球尤其是有机无机球壳纳米结构复合；壳纳米结构复合；4、缺乏成本低可操作性强的宏观大面积周期、有、缺乏成本低可操作性强的宏观大面积周期、有序可控组装技术序可控组装技术;5 因此因此,零维纳米结构传感器尚存在信号弱零维纳米结构传感器尚存在信号弱、敏感敏感性差性差、信号不稳定信号不稳定、重复差重复差、信号不可设计和工艺信号不可设计和工艺不可确定等一系列严重问题不可确定等一系列严重问题。存在的问题1、非平衡低维(尤其是零维)纳米结构不稳定性问题尚7厦大固体所相关研究基础厦大固体所相关研究基础1、零维纳米结构不稳定性研究；、零维纳米结构不稳定性研究；2、零维有机无机纳米球壳结构复合技术研究；、零维有机无机纳米球壳结构复合技术研究；3、零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究、零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究4、零维纳米结构大面积环境传感器原型研究零维纳米结构大面积环境传感器原型研究厦大固体所相关研究基础1、零维纳米结构不稳定性研究；81.11.1纳米粒子(np)和纳米孔(nc)反对称关系np:表面负曲率、表面张应力、低”德拜温度”、低熔点、易脱附nc:表面正曲率、表面压应力、高”德拜温度”、高熔点、易吸附 Zhu XF,J Phys:Condensed Matter,15(2003)L253-261,Zhu XF et al,Inter J Nanotechnology,3(2006)492-516(特邀综述特邀综述),零维纳米结构不稳定性研究基础零维纳米结构不稳定性研究基础1.1纳米粒子(np)和纳米孔(nc)反对称关系Zhu XF91.21.2 纳米粒子和纳米孔不稳定性因受与纳米曲曲率有关的表面能驱动 np 膨胀融化 nc 收缩凝聚比经典热力学描述的要快零维纳米结构不稳定性研究基础零维纳米结构不稳定性研究基础Zhu XF,J Phys:Condensed Matter,15(2003)L253-261,Zhu XF et al,J Phys:APL,79(2001)3416-3418预预言言结结果果1.2 纳米粒子和纳米孔不稳定性因受与纳米曲曲率有关的表面能10零维有机无机纳米球壳结构复合技术零维有机无机纳米球壳结构复合技术研究基础研究基础特点:制备出单分散(直径分布均匀、表面光滑)的PMMA纳米球芯;利用硅和硫官能团表面改性实现了键性过渡;在纳米尺度,实现了PMMA球芯表面银膜均匀致密包覆;克服纳米粒子极大表面能,实现了纳米粒子间较好机械分离;为下一步零维纳米结构大面积优越性能传感器组装打下了良好基础100 nm包覆银前包覆银前PMMA纳纳米粒子米粒子包覆银后包覆银后PMMA/银纳米球银纳米球壳结构壳结构零维有机无机纳米球壳结构复合技术研究基础特点:100 nm包11零维纳米结构大面积可控制备组装技零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础术研究基础3.1高度可控纳米光刻阵列结构高度可控纳米光刻阵列结构特点：加相应软件可在任何扫描电镜上实现;花样图案完全由计算机设计;最小结构可达10nm;基片和纳米结构材料种类可灵活改变;为周期有序纳米组装或生长提供了最关键技术 200nm金金量量子子点点PMMA纳米结构纳米结构零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.1高度可控纳米12纳米光刻制备的周期有序纳米光刻制备的周期有序钨钨形核晶籽形核晶籽step titled +rotatedtitled only零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.2 斜角气相沉积纳米阵列结构斜角气相沉积纳米阵列结构200nm硅硅硅硅rotationrotationtitledtitled阴影效应阴影效应纳米光刻制备的周期有序钨形核晶籽step titled +13零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.3 纳米台阶化学气相沉积纳米阵列结构纳米台阶化学气相沉积纳米阵列结构氧化锌纳米阵列结构氧化锌纳米阵列结构纳米熟化纳米熟化零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.3 纳米台阶化14With ZnO sourceWithout ZnO source(control sample)零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.4 气相沉积退火形成硅基片上气相沉积退火形成硅基片上氧氧硅锌铜化合物定向硅锌铜化合物定向多孔结构多孔结构With ZnO sourceWithout ZnO sou15零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.5 溶液浸渍倾斜基片重力自组装技术溶液浸渍倾斜基片重力自组装技术特点：溶胶-凝胶过程(仅在室温);设备简单、成本低、工艺参数简单;成密排结构PMMA纳米球纳米球零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.5 溶液浸渍倾16大尺度单层胶体晶体模板大尺度单层胶体晶体模板大尺度单层胶体晶体模板大尺度单层胶体晶体模板(直径直径直径直径2 2厘米厘米厘米厘米)。左图：样品的真实照片，。左图：样品的真实照片，。左图：样品的真实照片，。左图：样品的真实照片，右图为左图的局域右图为左图的局域右图为左图的局域右图为左图的局域FESEMFESEM照片。照片。照片。照片。在在在在这这这这种种种种模模模模板板板板的的的的基基基基础础础础上上上上，发发发发展展展展了了了了宏宏宏宏观观观观尺尺尺尺度度度度零零零零维维维维纳纳纳纳米米米米结结结结构构构构阵阵阵阵列列列列的的的的构构构构筑筑筑筑技术技术技术技术 ，如：，如：，如：，如：(i)(i)(i)(i)电沉积技术；电沉积技术；电沉积技术；电沉积技术；(ii)(ii)(ii)(ii)溶液浸渍技术。溶液浸渍技术。溶液浸渍技术。溶液浸渍技术。相相相相关关关关派派派派生生生生技技技技术术术术，如如如如两两两两步步步步复复复复型型型型构构构构筑筑筑筑技技技技术术术术、模模模模板板板板漂漂漂漂浮浮浮浮构构构构筑筑筑筑技技技技术术术术等等等等。这这这这些技术具有一定的普适性、适合于许多材料些技术具有一定的普适性、适合于许多材料些技术具有一定的普适性、适合于许多材料些技术具有一定的普适性、适合于许多材料。零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.6电沉积技术和溶液浸渍技术电沉积技术和溶液浸渍技术大尺度单层胶体晶体模板(直径2厘米)。左图：样品的真实照片，17基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与蒸发沉积技蒸发沉积技蒸发沉积技蒸发沉积技术术术术构筑的构筑的构筑的构筑的AuAu纳米颗粒阵列（纳米颗粒阵列（纳米颗粒阵列（纳米颗粒阵列（平方平方平方平方厘米尺度）厘米尺度）厘米尺度）厘米尺度）(AFM(AFM照片照片照片照片,图中横轴图中横轴图中横轴图中横轴刻度：刻度：刻度：刻度：1 1 m)m)。FQ Sun,et al,FQ Sun,et al,Appl.Phys.BAppl.Phys.B.(2005)81,765(2005)81,765768 768 基于基于基于基于溶液浸渍模板技术溶液浸渍模板技术溶液浸渍模板技术溶液浸渍模板技术构筑的构筑的构筑的构筑的 FeFe2 2OO3 3纳米环阵列（纳米环阵列（纳米环阵列（纳米环阵列（平方厘米尺度）平方厘米尺度）平方厘米尺度）平方厘米尺度）(AFM(AFM照片照片照片照片,图中横轴刻度：图中横轴刻度：图中横轴刻度：图中横轴刻度：1 1 m)m)。FQ Sun,et al,FQ Sun,et al,Adv.Funct.MaterAdv.Funct.Mater.,.,(2004)14(3),283-288(2004)14(3),283-288 零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.6电沉积技术和溶液浸渍技术电沉积技术和溶液浸渍技术(续续)基于单层胶体晶体与蒸发沉积技术构筑的Au纳米颗粒阵列（平方厘18基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与电沉积技术电沉积技术电沉积技术电沉积技术构筑的构筑的构筑的构筑的AuAu有序孔阵列（有序孔阵列（有序孔阵列（有序孔阵列（平方厘米平方厘米平方厘米平方厘米尺度）尺度）尺度）尺度）FQ Sun,et al,FQ Sun,et al,Adv.MaterAdv.Mater.,.,(2004),16(13),1116-1121(2004),16(13),1116-1121 基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与基于单层胶体晶体与电沉积技术电沉积技术电沉积技术电沉积技术构筑的构筑的构筑的构筑的Ni(OH)Ni(OH)2 2分级结构空心球阵列（分级结构空心球阵列（分级结构空心球阵列（分级结构空心球阵列（平方厘平方厘平方厘平方厘米尺度）米尺度）米尺度）米尺度）(左上插图：样品边缘处形貌，左上插图：样品边缘处形貌，左上插图：样品边缘处形貌，左上插图：样品边缘处形貌，表明空心结构；右上图：局域放大图，表明空心结构；右上图：局域放大图，表明空心结构；右上图：局域放大图，表明空心结构；右上图：局域放大图，表明分级结构表明分级结构表明分级结构表明分级结构)。GT.GT.DuanDuan,et al,et al，Adv Adv Funct.MaterFunct.Mater.,2006,in press.,2006,in press 零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础零维纳米结构大面积可控制备组装技术研究基础3.6电沉积技术和溶液浸渍技术电沉积技术和溶液浸渍技术(续续)基于单层胶体晶体与电沉积技术构筑的Au有序孔阵列（平方厘米尺19基于纳米结构基于纳米结构基于纳米结构基于纳米结构有序孔膜的气敏器件有序孔膜的气敏器件有序孔膜的气敏器件有序孔膜的气敏器件。左图：陶瓷管表面上。左图：陶瓷管表面上。左图：陶瓷管表面上。左图：陶瓷管表面上SnOSnO2 2纳米结构有序孔膜气敏器件照片，插图为纳米结构有序孔膜气敏器件照片，插图为纳米结构有序孔膜气敏器件照片，插图为纳米结构有序孔膜气敏器件照片，插图为SnOSnO2 2纳米结构有序孔纳米结构有序孔纳米结构有序孔纳米结构有序孔膜（膜（膜（膜（4 4层）表面形貌（孔径层）表面形貌（孔径层）表面形貌（孔径层）表面形貌（孔径350nm350nm）；右图：乙醇气氛中）；右图：乙醇气氛中）；右图：乙醇气氛中）；右图：乙醇气氛中(100ppm)(100ppm)的电响应曲线。的电响应曲线。的电响应曲线。的电响应曲线。FQ.Sun,et al,FQ.Sun,et al,Adv.MaterAdv.Mater.2005,.2005,17,2872-287717,2872-2877 零维纳米结构大面积环境传感器原型研究基础零维纳米结构大面积环境传感器原型研究基础4.1环境中痕量物质探测的原型器件环境中痕量物质探测的原型器件:有序孔膜的气敏器件有序孔膜的气敏器件基于纳米结构有序孔膜的气敏器件。左图：陶瓷管表面上SnO2纳20基于单层空心球纳米结构光子晶体的基于单层空心球纳米结构光子晶体的基于单层空心球纳米结构光子晶体的基于单层空心球纳米结构光子晶体的光学气敏器件光学气敏器件光学气敏器件光学气敏器件。插图：。插图：。插图：。插图：Ni(OH)Ni(OH)2 2单层空单层空单层空单层空心球纳米阵列局域形貌；曲线心球纳米阵列局域形貌；曲线心球纳米阵列局域形貌；曲线心球纳米阵列局域形貌；曲线a a：为对应的光透射谱；曲线：为对应的光透射谱；曲线：为对应的光透射谱；曲线：为对应的光透射谱；曲线b b：为在乙醇气氛：为在乙醇气氛：为在乙醇气氛：为在乙醇气氛中暴露中暴露中暴露中暴露3030分钟后的光透射谱；曲线分钟后的光透射谱；曲线分钟后的光透射谱；曲线分钟后的光透射谱；曲线c c：为随后在：为随后在：为随后在：为随后在100100o oC C、5 5分钟后的光透射谱。分钟后的光透射谱。分钟后的光透射谱。分钟后的光透射谱。展示出气敏的光学截至带。展示出气敏的光学截至带。展示出气敏的光学截至带。展示出气敏的光学截至带。GT.Duan,et al GT.Duan,et al Adv Funct.MaterAdv Funct.Mater.,2006,in press.,2006,in press 零维纳米结构大面积环境传感器原型研究基础零维纳米结构大面积环境传感器原型研究基础4.2环境中痕量物质探测的原型器件环境中痕量物质探测的原型器件:有序有序空心球光学气敏器件空心球光学气敏器件基于单层空心球纳米结构光子晶体的光学气敏器件。插图：Ni(O21基于金属纳米颗粒阵列的基于金属纳米颗粒阵列的基于金属纳米颗粒阵列的基于金属纳米颗粒阵列的SERSSERS痕量物质探测器件痕量物质探测器件痕量物质探测器件痕量物质探测器件。插图：金颗粒阵列（每。插图：金颗粒阵列（每。插图：金颗粒阵列（每。插图：金颗粒阵列（每个大颗粒上均具有纳米尺度的表面粗糙度）；各曲线为若丹明个大颗粒上均具有纳米尺度的表面粗糙度）；各曲线为若丹明个大颗粒上均具有纳米尺度的表面粗糙度）；各曲线为若丹明个大颗粒上均具有纳米尺度的表面粗糙度）；各曲线为若丹明(6G)(6G)在不同尺在不同尺在不同尺在不同尺度上的拉曼谱度上的拉曼谱度上的拉曼谱度上的拉曼谱(用用用用10106 6MM浓度溶液浸泡浓度溶液浸泡浓度溶液浸泡浓度溶液浸泡)。曲线。曲线。曲线。曲线c:c:为对应于插图所示的衬底；为对应于插图所示的衬底；为对应于插图所示的衬底；为对应于插图所示的衬底；曲线曲线曲线曲线b b为对应于相同表面粗糙度的金膜衬底；曲线为对应于相同表面粗糙度的金膜衬底；曲线为对应于相同表面粗糙度的金膜衬底；曲线为对应于相同表面粗糙度的金膜衬底；曲线a a对应于表面光滑的金膜衬对应于表面光滑的金膜衬对应于表面光滑的金膜衬对应于表面光滑的金膜衬底。曲线底。曲线底。曲线底。曲线 c:c:为光滑表面金颗粒阵列衬底。为光滑表面金颗粒阵列衬底。为光滑表面金颗粒阵列衬底。为光滑表面金颗粒阵列衬底。(这种结构的可检测浓度可低达这种结构的可检测浓度可低达这种结构的可检测浓度可低达这种结构的可检测浓度可低达1010-12-12M,M,见右图见右图见右图见右图)GT.Duan,et al)GT.Duan,et al Appl.Phys Lett.Appl.Phys Lett.,2006,in press,2006,in press 零维纳米结构大面积环境传感器原型研究基础零维纳米结构大面积环境传感器原型研究基础4.3环境中痕量物质探测的原型器件环境中痕量物质探测的原型器件:金属纳米颗粒阵列金属纳米颗粒阵列的的SERS痕量物质探测器件痕量物质探测器件基于金属纳米颗粒阵列的SERS痕量物质探测器件。插图：金颗粒22拟研究内容拟研究内容(仅厦大部分仅厦大部分)1、银金属纳米粒子单元宏观尺度结构构筑组装及银金属纳米粒子单元宏观尺度结构构筑组装及对其生物化学环境敏感性；对其生物化学环境敏感性；2、有机玻璃、有机玻璃/银纳米球壳单元宏观尺度结构构筑银纳米球壳单元宏观尺度结构构筑组装及其对生物化学环境敏感性。组装及其对生物化学环境敏感性。拟研究内容(仅厦大部分)1、银金属纳米粒子单元宏观尺度结构231 1 1 1、宏观尺度纳米银粒子和有机玻璃、宏观尺度纳米银粒子和有机玻璃、宏观尺度纳米银粒子和有机玻璃、宏观尺度纳米银粒子和有机玻璃/银纳米球壳结构银纳米球壳结构银纳米球壳结构银纳米球壳结构形态可控构筑的方法探索形态可控构筑的方法探索形态可控构筑的方法探索形态可控构筑的方法探索:(1)(1)(1)(1)溶液浸渍倾斜基片重力自溶液浸渍倾斜基片重力自溶液浸渍倾斜基片重力自溶液浸渍倾斜基片重力自组装法组装法组装法组装法;(2);(2);(2);(2)光刻组装法光刻组装法光刻组装法光刻组装法;(3)(3)(3)(3)其他结构和其他方法待定其他结构和其他方法待定其他结构和其他方法待定其他结构和其他方法待定。2 2 2 2、宏观纳米结构表面等离子共振消光谱对生物化学、宏观纳米结构表面等离子共振消光谱对生物化学、宏观纳米结构表面等离子共振消光谱对生物化学、宏观纳米结构表面等离子共振消光谱对生物化学环境敏感性能测量环境敏感性能测量环境敏感性能测量环境敏感性能测量:重点研究重点研究重点研究重点研究:(1):(1):(1):(1)构筑单元构筑单元构筑单元构筑单元(纳米银粒子纳米银粒子纳米银粒子纳米银粒子和有机玻璃和有机玻璃和有机玻璃和有机玻璃/银纳米球壳结构银纳米球壳结构银纳米球壳结构银纳米球壳结构)表面态与所测分子表面态与所测分子表面态与所测分子表面态与所测分子耦合耦合元激发元激发元激发元激发消光谱消光谱消光谱消光谱;(2);(2);(2);(2)构筑单元之间的相互作用构筑单元之间的相互作用构筑单元之间的相互作用构筑单元之间的相互作用耦合行为耦合行为;(3);(3);(3);(3)对特定生对特定生对特定生对特定生物化学环境物化学环境物化学环境物化学环境,构筑单元尺寸大小、结构形状及其界面表面态构筑单元尺寸大小、结构形状及其界面表面态构筑单元尺寸大小、结构形状及其界面表面态构筑单元尺寸大小、结构形状及其界面表面态对对消光谱影响；消光谱影响；(4)构筑单元纳米构筑单元纳米构筑单元纳米构筑单元纳米结构表面结构不稳定性结构表面结构不稳定性,尤其尤其是其是其与所测分子耦合界面与所测分子耦合界面与所测分子耦合界面与所测分子耦合界面不稳定性对消光谱影响不稳定性对消光谱影响。3 3 3 3、宏观尺度纳米结构的应用、宏观尺度纳米结构的应用、宏观尺度纳米结构的应用、宏观尺度纳米结构的应用:具有实用价值的生物化学具有实用价值的生物化学具有实用价值的生物化学具有实用价值的生物化学环境痕量物质探测原型器件的设计。环境痕量物质探测原型器件的设计。环境痕量物质探测原型器件的设计。环境痕量物质探测原型器件的设计。拟研究内容拟研究内容(仅厦大部分仅厦大部分)1、宏观尺度纳米银粒子和有机玻璃/银纳米球壳结构形态可控构筑24光刻组装法简介光刻组装法简介特定表面特性的纳米构筑单元特定表面特性的纳米构筑单元 纳米光刻改性局域基片表面纳米光刻改性局域基片表面粘合组装粘合组装光刻组装法简介特定表面特性的纳米构筑单元 纳米光刻改性局域基25