[发明专利]一种硒化铜纳米颗粒局域表面等离激元的调控方法

说明书

本发明公开了一种硒化铜纳米颗粒局域表面等离激元的调控方法，其包括下述步骤：S1、制备Cu_2‑xSe溶液，作为涂覆液；S2、将涂覆液涂覆在导电基板上，使Cu_2‑xSe附着在导电基板上形成Cu_2‑xSe膜；S3、以具有Cu_2‑xSe膜的导电基板作为工作电极，以含锂溶液作为电解质，构建三电极体系；S4、将三电极体系电连接至电化学工作站上，以控制锂离子在Cu_2‑xSe中的脱嵌，同时原位监测Cu_2‑xSe膜在750nm～1500nm下的吸收值；在‑1.0V～‑1.2V下，锂离子嵌入至Cu_2‑xSe内，LSPR消失，在‑0.4V～‑0.2V下，锂离子从Cu_2‑xSe中脱出，LSPR恢复。根据本发明的调控方法，通过在还原电位下嵌入锂离子减少空穴载流子浓度，降低LSPR吸收直至消失，而在氧化电位下脱出锂离子，增加载流子浓度恢复LSPR，从而实现了对Cu_2‑xSe的LSPR动态、精准和可逆调控。

技术领域

本发明属于电变量调节控制领域，具体来讲，涉及一种硒化铜纳米颗粒局域表面等离激元的调控方法。

背景技术

铜基硫族化合物Cu_2-xE(E＝S,Se,Te)，在近红外电磁波扰动下，会激发其自由空穴载流子集体震荡，表现出局域表面等离激元性质(简称LSPR)；基于此，Cu_2-xE可作为一种非贵金属LSPR材料而广泛应用于场增强光谱学、光催化、光声成像及光热治疗等诸多领域。然而，实现对Cu_2-xE的LSPR的精准动态调控使研究者能够从纳米尺度上操控近红外光与物质的相互作用，对其相关应用具有重要价值。

目前为止，研究表明Cu_2-xE除了可以通过控制形貌以及环境介电常数等来实现LSPR的调节，还可以通过化学氧化还原法改变其组成即载流子浓度来调节LSPR。但是，形貌控制通常需要在合成阶段进行设计，之后难以改变；改变环境介电常数一般是改变其分散剂的种类，选择有限，而且调控幅度也较低；而通过向Cu_2-xE中加入六氟磷酸四乙腈铜或者还原性盐可以使其LSPR逐渐红移并强度降低，直至完全消失。这些Cu_2-xE的LSPR可以通过在空气中氧化或者加入适当氧化剂得到恢复。然而，这些方法都缺乏动态可逆性，定量较为困难，且相应的载流子调控机制并不清晰。

因此，探索一种能够实现对Cu_2-xE的LSPR动态、精准和可逆控制的方法是亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种硒化铜纳米颗粒局域表面等离激元的调控方法，其可实现对Cu_2-xE的LSPR动态、精准和可逆控制。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种硒化铜纳米颗粒局域表面等离激元的调控方法，包括步骤：

S1、制备硒化铜纳米颗粒溶液，作为涂覆液；

S2、将所述涂覆液涂覆在导电基板上，使所述硒化铜纳米颗粒附着在所述导电基板上形成硒化铜颗粒膜；

S3、以具有所述硒化铜颗粒膜的导电基板作为工作电极，以含锂溶液作为电解质，构建三电极体系；

S4、将所述三电极体系电连接至电化学工作站上，以控制锂离子在所述硒化铜纳米颗粒中的脱嵌，同时原位监测所述硒化铜颗粒膜在750nm～1500nm下的吸收值；其中，当工作电压-1.0V～-1.2V时，所述锂离子嵌入至所述硒化铜纳米颗粒内，所述硒化铜纳米颗粒的局域表面等离激元消失，当工作电压为-0.4V～-0.2V时，所述锂离子从所述硒化铜纳米颗粒中脱出，所述硒化铜纳米颗粒的局域表面等离激元恢复。