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尺寸小于100 nm的通道或孔状结构统称为纳米通道或纳米孔。在纳米孔中,分子与孔壁的作用力凸显,表现出与宏观体系迥异的物质输运特性,在DNA测序、单分子分析、仿生智能传感、药物智能控释以及生化物质的分离与检测等研究领域得到广泛的应用。在研究纳米通道特性方面,单纳米孔或纳米通道显示出较多优势。玻璃纳米孔因其制备简单而常被采用,研究表明,采用激光拉制仪可成功制备内径大于50 nm的纳米管,成功率高,重复性好;但拉制小于50 nm内径的纳米管则遇到较多问题,如重现性难以控制,成功率不高,尤其是拉制内径为10 nm以下的玻璃纳米管时成功率非常低。为解决小内径玻璃纳米管存在的问题,本论文提出了利用金纳米粒子在纳米毛细管尖端的自组装过程形成间隙小于10nm的多孔纳米结构的新方法,并研究了所制备的多孔纳米结构的电化学整流特性以及其拉曼光谱增强特性。本论文共分为四章,所包含的内容如下: 第一章综述了纳米孔、自组装与拉曼增强方法的研究现状,最后提出了本论文的设计思路与研究目标。 第二章描述了利用双巯基化合物将金纳米粒子在纳米尺寸玻璃毛细管端的自组装方法,并提出了如何用1,3-丙二硫醇、1,6-己二硫醇和1,9-壬二硫醇作为交联剂实现对纳米通道尺寸的精确调控。讨论了自组装时间对形成的金球直径的影响。 第三章描述了纳米毛细管尖端自组装金球的电化学特性。以1,9-壬二硫醇(1.34 nm)、1,6-己二硫醇(0.95 nm)、1,3-丙二硫醇(0.58 nm)为交联剂组装的金球中的纳米通道,研究了纳米通道尺寸与离子整流的相关性。 第四章探索了纳米毛细管尖端自组装金球的表面增强拉曼光谱特性在分子离子分析中的潜在应用价值。实验以1,3-丙二硫醇、1,6-己二硫醇、1,9-壬二硫醇交联剂组装在纳米毛细管尖端的金球为表面增强拉曼光谱基质,提出了高灵敏分析生物分子谷胱甘肽、爆炸物DNT及过渡金属离子(Fe3+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+)的表面增强拉曼光谱分析新方法。