[发明专利]一种掺杂有银立方体-二氧化硅核壳材料的准波导结构染料/聚合物薄膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种掺杂有银立方体‑二氧化硅核壳材料的准波导结构染料/聚合物薄膜的制备方法，特点是包括以下步骤：（1）将经清洗石英片置于1 wt%的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中进行氨基修饰；将石英片置于银立方体‑二氧化硅核壳材料乙醇溶液中进行吸附，然后将石英片取出静置12小时令其自然干燥；（2）将聚合物和染料溶于氯仿中形成混合溶液；（3）将混合溶液旋涂于吸附有银立方体‑二氧化硅核壳纳米颗粒的石英片表面，室温下自然干燥12小时，即得到掺杂有银立方体‑二氧化硅核壳材料的准波导结构染料/聚合物薄膜，优点是获得增强的放大自发辐射，进而降低放大自发辐射阈值。

技术领域

本发明涉及光电工程及纳米技术领域，尤其是涉及一种掺杂有银立方体-二氧化硅核壳材料的准波导结构染料/聚合物薄膜的制备方法。

背景技术

贵金属纳米颗粒由于结构可调、制备方法简单，以及在大多数光电和生物材料中具有良好的溶解性，吸引了越来越多的关注。将其整合于各种功能材料中，利用其具有的独特物理化学特性，贵金属纳米颗粒已经在在激光、显示、催化、生化检验和环境监测等领域有了广泛的应用。在所有这些应用中，主要利用的是贵金属最为特殊的局域表面等离子体共振特性，即其表面的自由电子在外来光的辐照下，会发生集体振荡，使得电磁场被有效地限制在贵金属的表面附近，使其周围的荧光中心的辐射和非辐射弛豫速率得到明显的改变。特别是，相比于具有同样尺寸的介电材料，贵金属纳米颗粒对光的散射效率更高，表明它可以捕捉更多的光子。因此，贵金属纳米颗粒所引起的荧光增强现象被人们大量观察到。然而，在一些光学现象如放大自发辐射中，连同已被观察到的增强现象，人们也发现了贵金属纳米颗粒导致的发光猝灭现象，这是由于贵金属纳米颗粒对紧邻甚至是吸附于其表面的荧光分子发出的荧光大量吸收所造成的。因此，亟需对贵金属纳米颗粒进行包覆形成核壳结构，从而有效控制金属和荧光中心之间的相互作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种获得增强的放大自发辐射，进而降低放大自发辐射阈值的掺杂有银立方体-二氧化硅核壳材料的准波导结构染料/聚合物薄膜的制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种掺杂有银立方体-二氧化硅核壳材料的准波导结构染料/聚合物薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）将超声波清洗过的石英片置于质量百分数为1 wt%的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中1小时，使其表面进行氨基修饰；将修饰有氨基的石英片置于含银立方体-二氧化硅核壳材料的乙醇溶液中2小时，使其表面进行银立方体-二氧化硅核壳颗粒吸附，然后将吸附有银立方体-二氧化硅核壳纳米颗粒的石英片取出静置12小时令其自然干燥；

（2）将聚合物和染料溶于氯仿中形成混合溶液，其中混合溶液中聚合物的浓度为0.3克/毫升，染料的浓度为10毫摩尔/升；

（3）将步骤（2）得到的混合溶液旋涂于步骤（1）得到的吸附有银立方体-二氧化硅核壳纳米颗粒的石英片表面，室温下自然干燥12小时直至染料分子扩散到银立方体-二氧化硅核壳纳米颗粒的周围，即得到掺杂有银立方体-二氧化硅核壳材料的准波导结构染料/聚合物薄膜。

所述的含银立方体-二氧化硅核壳材料的乙醇溶液中银立方体-二氧化硅核壳材料的浓度为1-10毫摩尔/毫升。