具有增强荧光性质的金属基多层复合纳米结构材料的研究

由于金属颗粒具有新颖的表面等离子共振特性，金属增强荧光性质的研究已日益引起人们广泛的兴趣和关注。传统的做法是将金属颗粒沉积在平面基底上，进而研究这一金属表面对荧光分子发光增强性能的影响。本项目拟探索具有不同尺寸、形貌和结构的高质量金属纳米颗粒的制备，进而构筑新颖金属-"空间层"（有机聚合物、高分子或者无机层）-（无机+有机）荧光多层复合纳米材料，考察复合结构形成过程中可能发生的自发的纳米颗粒的自组装行为以及实现具有增强荧光效应的有序复合纳米材料的可控制合成。将有机分子杂化到无机物中形成一个整体，解决了有机分子依靠弱的物理作用力结合到金属粒子表面而容易受外界条件影响的局限问题，使荧光分子发光性能稳定。通过改变这一统一多层结构模型中金属核的尺寸、形貌、结构以及空间层的厚度或者有机层的厚度来系统地研究金属增强发光性能这一新课题，为新型功能纳米材料的开发与应用提供新思路。

本项目在高质量合成不同尺寸、形貌和结构纳米颗粒的基础上，通过构筑具有复杂等级结构微纳复合材料，研究结构和组成对材料光学性能的影响，为新型功能纳米材料的开发和应用提供新思路。在项目实施期间，取得一系列重要研究成果：（1）探索了新型无机-有机功能纳米片层结构基元的设计、制备及其光学、电催化性能；（2）系统设计了二维纳米片结构基元在不同尺度上的组装和宏量制备，开发这类功能材料在光、电领域的应用潜力；（3）利用静电纺丝技术实现了功能纳米颗粒在薄膜基底中的有序、宏量组装，研究其拉曼光谱增强效应。项目执行期间在国际重要学术期刊Sci. Rep., Adv. Mater., ACS Nano, Energy Environ. Sci., Chem. Mater., Small等上发表论文8篇，通讯作者和第一作者研究论文7篇。其中3篇被选为热点论文发表，1篇被 ISI评为“高度被引用论文”， 1篇作为前封面论文发表。获得2013年度教育部“新世纪优秀人才支持计划”以及2011年度安徽省30篇优博论文奖。