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基于多孔光子晶体LSPR增强荧光的方法 

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申请/专利权人:中国科学院大学

摘要:一种基于多孔光子晶体LSPR增强荧光的方法,包括以下步骤:1利用聚苯乙烯微球垂直沉积制备蛋白石结构的蛋白石光子晶体;2利用柠檬酸三钠还原氯金酸制备金纳米颗粒;3利用硅酸四乙酯水解制备氧化硅溶胶;4制备掺金纳米颗粒的反蛋白石结构多孔光子晶体;5将荧光材料填充进反蛋白石结构多孔光子晶体,增强荧光发光。该方法利用光子晶体折射率周期性排布导致其特殊的能带结构,当荧光物质的荧光峰与光子晶体的禁带的短波带边重合时,其荧光发光强度可获得提升;在反蛋白石结构多孔光子晶体中引入金纳米颗粒,当金颗粒的吸收峰与荧光发射峰重合,局域表面等离激元共振的近场增强效应使得荧光发光效率获得大幅增强。

主权项:1.一种基于多孔光子晶体LSPR增强荧光的方法,其特征在于,利用光子晶体的禁带带边态密度增强和金纳米颗粒的局域表面等离激元共振近场增强效应共同作用,实现荧光材料发光效率的显著提升,包括以下步骤:1制备蛋白石光子晶体:用聚苯乙烯微球垂直沉积制备蛋白石结构的蛋白石光子晶体;将聚苯乙烯微球悬浊液用去离子水稀释并超声处理,将亲水处理后的玻璃片插入其中,恒温干燥处理,得到蛋白石光子晶体;2制备金纳米颗粒溶胶:利用柠檬酸三钠还原氯金酸制备金纳米颗粒;将柠檬酸三钠水溶液加入加热处理后的氯金酸水溶液中,搅拌反应,冷却后超声处理,得到所需金纳米颗粒溶胶;3制备氧化硅溶胶:利用硅酸四乙酯水解制备;将硅酸四乙酯溶于乙醇中并搅拌,进行稀释,得到稀释硅酸四乙酯。4制备掺金纳米颗粒的反蛋白石结构多孔光子晶体:将步骤2制备的金纳米颗粒溶胶与步骤3制备的氧化硅溶胶混合均匀后,填充步骤1制备的蛋白石光子晶体,然后进行烧结,去除聚苯乙烯微球,得到反蛋白石结构多孔光子晶体;5基于多孔光子晶体LSPR增强荧光发光:将荧光材料填充进步骤4制备的反蛋白石结构多孔光子晶体,在反蛋白石结构光子晶体的带边态密度增强效应和局域表面等离激元共振的近场增强效应共同作用下,实现荧光材料发光效率的提升。

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