[发明专利]基于飞秒双脉冲激光的金纳米棒增强整形方法及其系统

摘要

本发明涉及一种基于飞秒双脉冲激光的金纳米棒增强整形方法及其系统，属于飞秒激光应用技术领域。本方法首先通过种子液生长法合成金纳米棒溶液；然后将飞秒激光的单脉冲在时域上调制为包含两个子脉冲的飞秒激光脉冲序列，子脉冲的能量可调且时间间隔调节范围在0.01～100ps之间；然后将得到的飞秒激光脉冲序列引入到金纳米棒溶液，通过控制入射到金纳米棒溶液脉冲序列的时间和搅拌速度，从而实现金纳米棒形状和长径比的高效可控，制备出具有特定物理性能的金纳米棒。

主权项

1.一种基于飞秒双脉冲激光的金纳米棒增强整形方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)合成金种子溶液：将摩尔浓度为0.01mol/L的四氯金酸(HAucl₄)溶液注入到摩尔浓度为0.1mol/L的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液中，再将摩尔浓度为0.01mol/L的冰硼氢化钠(NaBH₄)溶液一次性加入，快速搅拌2～4分钟，得到金种子液，金种子液中四氯金酸、十六烷基三甲基溴化铵和硼氢化钠的摩尔浓度分别为(0.3～0.5)mmol/L、(0.07～0.09)mol/L和(0.7～0.9)mmol/L；(2)通过种子液生长法合成金纳米棒溶液：将摩尔浓度为0.1mol/L的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液、摩尔浓度为0.01mol/L的四氯金酸(HAucl₄)溶液和摩尔浓度为0.01mol/L的硝酸银(AgNO₃)溶液混合并搅拌，再加入摩尔浓度为0.1mol/L的抗坏血酸(C₆H₈O₆)溶液，得到混合液，混合液中十六烷基三甲基溴化铵、四氯金酸、硝酸银和抗坏血酸的摩尔浓度各为0.07～0.09mol/L、0.4～0.6mmol/L、0.06～0.07mmol/L和0.6～0.9mmol/L，在混合液中加入步骤(1)的金种子液，静置3小时，得到金纳米棒溶液，金纳米棒溶液中金种子液和混合液的体积比为1:(143～250)；(3)将飞秒激光的单脉冲在时域上调制为包含两个子脉冲的飞秒激光脉冲序列，两个子脉冲的激光通量为0.2～2.1mJ/cm²，两个子脉冲之间的时间间隔为0.01～100ps；(4)将步骤(3)的飞秒激光子脉冲序列引入到步骤(2)的金纳米棒溶液，同时搅拌金纳米棒溶液，搅拌速度为300～800rpm度，激光脉冲序列辐照时间为5～45min，通过控制脉冲序列的辐照时间，实现金纳米棒增强整形，改变金纳米棒的形状和长径比。