發(fā)布時間：2018-05-09 11:58

  本文選題：SALDI + 光子晶體�。� 參考：《東南大學》2017年碩士論文

【摘要】：表面輔助激光解吸離子化(surface assisted laser desorption ionization,SALDI)是一種免基質的激光解吸離子化方法,對質譜分析技術的發(fā)展具有重要意義。SALDI是利用納米材料吸收激光能量,將能量間接轉移到分析物使之解吸離子化。它能保護分析物避免受到激光的直接破壞,減少分析物碎片。巨大的應用潛能使SALDI在近幾年發(fā)展迅速,其基底材料依然是討論的熱點。除了材料本身的化學性質,由獨特物理結構而產生的特殊光電性能也為SALDI基底的研究提供了新思路。光子晶體是折射率呈周期性分布的人工介質結構,具有優(yōu)秀的光子調控能力,在光學、電學等領域中都存在著巨大的潛在應用。光子晶體最根本的特征是具有光子禁帶,頻率處于禁帶內的光將無法傳播。在光子晶體禁帶的高和低能量邊界處,光以與光子晶格相稱的駐波存在,并以接近零的群速度前行,在這里被稱為“慢光子”。光子晶體在理論上具有零速度慢光的能力,可以大大增加激光與納米材料的相互作用時間。本文研究討論了利用光子晶體增強SALDI作用的方法,根據半導體金屬氧化物性能以及光子晶體禁帶特性,設計了解吸激光波長與慢光效應匹配的反蛋白石光子晶體,成功制備出了基于鎢鈦氧化物的增強激光解吸離子化基底,并進一步探索了碳C量子點、Au納米粒子、引爆劑等摻雜的光子晶體基底的制備方法。本文主要研究內容有:(1)半導體金屬氧化物反蛋白石光子晶體的禁帶設計與制備(論文第二章):選取鎢鈦氧化物作為基礎材料,設計并成功制備了慢光在不同光譜區(qū)域的反蛋白石光子晶體。(2)鎢鈦氧化物反蛋白石光子晶體摻雜設計與制備(論文第三章):采取摻雜半導體量子點和貴金屬納米粒子的方式來增強半導體金屬氧化物反蛋白石光子晶體對光吸收的能力。設計并制備了摻雜C量子點和Au納米粒子的鎢鈦氧化物反蛋白石光子晶體。(3)結合引爆劑的鎢鈦氧化物反蛋白石光子晶體的設計與制備(論文第四章):利用納米結構引爆劑可以促進質譜待測物解吸附離子化的性能,設計并制備了結合引爆劑的鎢鈦氧化物反蛋白石光子晶體。(4)鎢鈦氧化物反蛋白石光子晶體的增強激光解吸離子化效果(論文第五章):制備禁帶在光譜不同位置的鎢鈦氧化物反蛋白石光子晶體作為基底進行質譜檢測,驗證了解吸激光波長能與慢光效應耦合的樣品增強解吸離子化效果最好。
[Abstract]:Surface-assisted laser desorption ionization (assisted laser desorption) is a matrix free laser desorption ionization method, which is of great significance for the development of mass spectrometric analysis. SALDI is the use of nanomaterials to absorb laser energy. Energy is transferred indirectly to the analyte for desorption and ionization. It can protect the analyte from direct laser damage and reduce the fragment of the analyte. Because of its great application potential, SALDI has been developing rapidly in recent years, and its substrate material is still a hot topic. In addition to the chemical properties of the material, the special optoelectronic properties due to the unique physical structure also provide a new idea for the study of SALDI substrates. Photonic crystal is an artificial dielectric structure with periodic distribution of refractive index. It has excellent photonic control ability and has great potential applications in the fields of optics, electricity and so on. The fundamental characteristic of photonic crystals is that they have photonic bandgap, and the light in which the frequency is in the forbidden band will not be able to propagate. At the high and low energy boundaries of the photonic crystal band gap, the light exists in a standing wave corresponding to the photonic lattice and travels at a group velocity near zero, which is called "slow photon" here. Photonic crystals theoretically have the capability of zero speed slow light, which can greatly increase the time of laser interaction with nanomaterials. Based on the properties of semiconductor metal oxides and band gap of photonic crystals, an inverse opal photonic crystal which matches the wavelength of desorption laser with slow light effect is designed. An enhanced laser desorption ionization substrate based on tungsten and titanium oxide was successfully prepared and the preparation methods of doped photonic crystal substrates such as carbon C quantum dots au nanoparticles and detonators were further explored. The main contents of this thesis are: (1) the design and fabrication of band gap of semiconductor metal oxide inverse opal photonic crystal (chapter 2: choosing tungsten and titanium oxide as basic material, The doping design and fabrication of inverse opal photonic crystals with slow light in different spectral regions have been designed and fabricated. (chapter 3: doping semiconductor quantum dots and noble metal nanocrystals Particles to enhance the ability of semiconductor metal oxide opal photonic crystals to absorb light. The design and preparation of tungsten and titanium oxide inverse opal photonic crystals doped with C quantum dots and au nanoparticles were studied. The structure detonator can promote the performance of desorption and ionization of mass spectrometry. Design and preparation of Tungsten Titanium oxide inverse Opal Photonic Crystal. 4) enhanced Laser Desorption Ionization effect of Tungsten Titanium oxide inverse Opal Photonic Crystal (Chapter 5: preparation of bandgap at different positions in the spectrum) Tungsten titanium oxide inverse opal photonic crystal was used as substrate for mass spectrometry. The results show that the desorption ionization effect is the best when the wavelength of desorption laser is coupled with the slow light effect.
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O734

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