激光诱导Ag纳米线负载超薄CoNi-LDH纳米片异质结构上4-Mpy分子吸附方式转变的SERS光谱研究

层状双氢氧化物(LDHs)作为一种无机纳米材料,具有催化活性高、组成可调、制备简单、成本低等特点,在光电催化中应用广泛。该研究制备了Ag纳米线(NWs)核上生长超薄CoNi-LDH纳米片壳层(Ag@CoNi-LDH)的异质结构,Ag NWs的高SPR性能赋予了材料优异的SERS性能。SERS光谱发现激光可以诱导4-巯基吡啶(4-Mpy)分子在Ag@CoNi-LDH异质结构上发生吸附方式的改变,有利于揭示Ag@CoNi-LDH作为催化剂的活性位点。     

以银纳米棒/氯化银为SERS基底用维多利亚蓝B分子探针检测大肠杆菌

加入增敏剂AgNO₃和NaCl,在银纳米棒(AgNRs)表面吸附了较牢固的AgCl并形成高SERS活性的AgNR/AgCl溶胶基底,维多利亚蓝B(VBB)分子探针在1 611 cm-1处有一较强的SERS峰。用VBB做大肠杆菌(EC)的染色剂,使染色的大肠杆菌具备VBB分子探针的SERS特性,即VBB染色大肠杆菌也在1 611 cm-1处有一较强的SERS峰。在最优条件下,该SERS峰强与大肠杆菌浓度在5×106～3×109 cfu·mL-1 范围内成正比,检出限为2×106 cfu·mL-1,用于水样和饮料中大肠杆菌的分析,具有简便、快速、灵敏等优点。     

基于微纳米ZnO基底4-巯基吡啶的拉曼光谱研究

采用了一种简单的化学刻蚀方法制备了纳米ZnO薄膜,并以此为基底得到了的高信噪比(S/N)的拉曼光谱。利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)对其结构和表面组成进行了表征。这些分析表明,刻蚀膜是由Zn核和ZnO表层组成的大型微纳米结构。比较了ZnO薄膜和Ag衬底上4-Mpy吸收的拉曼光谱。结果表明,这种ZnO薄膜是良好的SERS基底,可用于4-Mpy分子的检测。拉曼增强系数在10~4～10~5之间。我们还对Zn-ZnO-分子体系的电荷转移(CT)机理进行了研究,发现Zn-ZnO-Mpy体系具有特殊的拉曼增强机制。这种增强表明利用拉曼光谱探究分子与特定体系半导体的化学吸附和反应机理具有很好的应用前景。     

噻菌灵分子的表面增强拉曼光谱的理论研究

表面增强拉曼散射(SERS)是指当分子靠近或者吸附于基底表面时,分子的拉曼散射信号会显著增强的现象。SERS克服了常规拉曼散射信号强度比较弱的缺点,被广泛地应用在环境检测、催化化学、有机化学和生命科学等领域。本文利用密度泛函理论计算方法对农残噻菌灵分子的SERS光谱进行模拟,并探讨SERS增强机理。系统研究了噻菌灵在金团簇的吸附行为和SERS增强效应,得到金团簇在噻菌灵分子上的最佳吸附位置。利用五种吸附结构(噻菌灵-Au n,n=1-5)对噻菌灵与金团簇的相互作用进行了理论研究,研究表明噻菌灵-Au 4最稳定。结合拉曼光谱和理论计算的结果,借助高斯软件的图形化功能,对噻菌灵分子的振动模式、普通拉曼光谱和SERS光谱进行了系统的指认。     

银纳米阵列直径对SERS增强效果的影响

采用电化学沉积法分别在不同孔径的阳极氧化铝(AAO)模板上沉积一系列直径不同,排列规则的银纳米阵列。以对氨基苯甲酸(PABA)和三聚氰胺两种分子分别作为探针分子, 研究了银纳米阵列的直径大小对其表面增强拉曼散射(SERS)效果的影响。结果表明, 在波长为514.5 nm的激光激发下, 探针分子的SERS信号强度随银纳米阵列直径的改变而明显变化, 并在银纳米阵列直径约为53 nm时, SERS强度达到最大。利用电磁增强机制对此实验结果进行了分析和解释。     

铂纳米立方体的合成及其SERS活性研究

本文用氢气还原氯亚铂酸钾,以聚丙烯酸钠作表面活性剂合成了铂纳米立方体,得到的铂纳米立方体的边长约为15nm。将铂纳米立方体组装到玻碳电极表面上可以作为SERS基底。以SCN-作为探针分子,初步研究铂纳米立方体的SERS效应。从铂纳米立方体上得到的SERS信号强度比粗糙的铂电极强,这表明铂纳米立方体具有更高的SERS活性。     

不同结构Cu_2S-Ag复合基底的SERS光谱研究

随着SERS技术的迅猛发展以及科研人员的不断探索,我们已经发现了很多半导体材料都具有较好的SERS活性。为了进一步探讨金属-半导体体系的电荷转移过程并扩展半导体材料在SERS领域的应用,本研究小组制备了具有不同结构的贵金属Ag-半导体Cu_2S复合基底,并在吸附探针分子后对基底的SERS表现进行了分析。这种方法通过控制基底中不同成分的组成,实现对SPR的调控,该方法不仅显著提高了被检测探针分子的信号强度,还克服了长久以来基底对于激发光波长依赖的特性,可以实现多种激发波长下的拉曼增强,有望广泛应用于拉曼分析检测中。     

可循环表面增强拉曼光谱基底的制备及其应用

以氨基硅烷为偶联剂,硅酸钠为硅源,合成了一种以金为核,二氧化硅为壳的核壳纳米粒子。通过调节硅酸钠的量,反应温度和反应时间控制二氧化硅壳层厚度,获得理想的表面增强效应。通过研究表面增强拉曼光谱(SERS)信号强度和二氧化硅层厚度之间的关系优化基底的制备条件。采用对巯基苯和联吡啶作为探针分子进行SERS实验,在一定浓度范围内得到SERS信号强度和浓度的对数之间的线性关系,实验结果表明此组装有Au@SiO2的ITO基底作为可循环利用基底可定量分析吸附物种的浓度。     

一种具有SERS活性的Ag/FeS复合材料SERS光谱研究

目前所应用的SERS检测技术中,绝大部分都是贵金属材料,虽然贵金属材料都具有很强的拉曼增强效果,但是对激发光源却有很强的依赖,具有较大的局限性。以单层二维有序的聚苯乙烯胶体球为模板支撑,采用共溅射的方法将一种贵金属Ag与半导体FeS成功复合到一起并具有SERS活性的Ag/FeS复合材料。经检测发现其可以作为SERS基底,拓展了SERS基底材料的检测范围,增强了待检测探针分子亚甲基蓝(MB)的拉曼信号强度,在拉曼检测中有望得到广泛的应用。     

基于VBB探针的SERS光谱测定二氧化氯的方法

在室温搅拌条件下,以柠檬酸三钠,NaBH_4还原剂还原AgNO_3制备稳定的黄色球状纳米银溶胶(AgNps)。维多利亚蓝B(VBB)分子探针吸附到纳米银溶胶(AgNps)表面在1 616cm~(-1)处产生强的SERS峰,ClO_2加入后氧化VBB导致体系的SERS信号强度降低。SERS信号降低值与ClO_2浓度在0.013~0.625mg·L~(-1)范围内呈良好线性关系,检出限为0.01mg·L~(-1),线性回归方程为ΔI_(1 616cm~(-1))=4 728.1c+147.09。该方法操作简单,灵敏,有望应用于环境水样中的ClO_2分析。     

基于SERS光谱的银溶胶溶液中腺嘌呤的定量分析

碱基是构成核酸的物质基础。碱基的含量分析对于生物体的生理活动及新陈代谢过程研究具有重要意义。本文利用表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术研究了腺嘌呤在相对稳定的银溶胶溶液中的SERS光谱信号强度与浓度的定量关系。研究表明添加聚合物作为稳定剂的银溶胶具有良好的稳定性。进一步研究表明, 在1×10-4~ 1×10-3mol ·L-1的浓度范围内, 以吡啶作为内标, 分析物腺嘌呤与内标物特征谱峰强度之比与腺嘌呤的浓度之间呈现良好的线性关系。     

非水电化学体系中激光照射时间对SERS光谱影响的实验研究

本文报道了非水电化学体系中激光照射时间对咪唑在甲醇溶剂中吸附在电化学粗糙了的银电极表面上的表面增强拉曼散射(SERS)效应的影响及咪唑吸附在银电极表面上的SERS谱的连续背景的研究。结果表明,甲醇介质中咪唑吸附在银电极表面上的SERS谱强度随激光照射时间而变化,并且咪唑在甲醇介质中的SERS谱背景较强。初步探讨了咪唑吸附在银电极表面上的SERS效应的增强机制。     

卤族离子对银表面-分子系统中的表面增强Raman光谱信号的影响

本文研究了多种卤族元素对表面增强Raman光谱(SERS)信号的影响,给出SERS强度随不同卤离子浓度的变化关系及Raman特征峰强度反转现象,并对其机理进行了初步的分析。     

The role of surface electronic states in surface enhanced raman scattering

The dependence of the surface enchanced Raman scattering (SERS) intensity on the electrode potential is considered in terms of the nonresonant adiabatic charge-transfer mechanism. Surface electronic states of a substrate metal are proposed to be responsible for the observed potential dependence of the SERS signal. The contribution of surface states to the nonlinear metal polarizability was found from electroreflectance spectra of silver single-crystals. Good agreement between the measured and calculated potential behaviour of the SERS signal was found for pyridine absorbed on the silver electrode.     

有序银纳米线阵列的表面增强拉曼光谱研究

本文通过模板法制备了一系列不同孔径的氧化铝模板 ,并通过交流电向模板中沉积银而制成有序银纳米线阵列。以SCN- 作为探针分子 ,用H3PO4溶解模板并用共焦显微拉曼系统现场检测SERS信号。结果表明 ,SERS信号的强度随露出表面纳米线的长度的增加而变大 ,到一定程度后又逐渐减弱。这说明只有具有合适长径比的纳米线才会有最大的增强     

Protein adsorption drastically reduces surface‐enhanced Raman signal of dye molecules

There is an increasing interest in developing surface enhancement Raman spectroscopy methods for intracellular biomolecule and for in vitro protein detection that involve dye or protein–dye conjugates. In this work, we have demonstrated that protein adsorption on silver nanoparticle (AgNP) can significantly attenuate the surface‐enhanced Raman spectroscopy (SERS) signal of dye molecules in both protein/dye mixtures and protein/dye conjugates. SERS spectra of 12 protein/dye mixtures were acquired using 4 proteins [bovine serum albumin (BSA), lysozyme, trypsin, and concanavalin A] and three dyes [Rhodamine 6G, adenine, and fluorescein isothiocyanate (FITC)]. Besides the protein/dye mixtures, spectra were also obtained for the free dyes and four FITC‐conjugated proteins. While no SERS signal was observed in protein/FITC mixtures or conjugates, a significantly reduced SERS intensity (up to 3 orders of magnitude) was observed for both R6G and adenine in their respective protein mixtures. Quantitative estimation of the number of dye molecules absorbed onto AgNP implied that the degree of R6G SERS signal reduction in the R6G/BSA sample is 2 to 3 orders of magnitude higher than what could be accounted for by the difference in the amount of the absorbed dyes. This finding has significant implications for both intracellular SERS analyses and in vitro protein detection using SERS tagging strategies that rely on Raman dyes as reporter molecules. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

表面增强拉曼散射活性基底的制备

表面增强拉曼散射是一种新型光学物质检测方法,与传统的气相色谱分析和质谱分析等方法相比,具有高灵敏度、高分辨率和可猝灭荧光等优点。而活性基底表面形态是SERS效应能否发生和SERS信号强弱的重要影响因素．本文分析介绍了5种表面增强拉曼散射活性基底的制备方法,对其实际应用效果做了简要分析。     

肿节风的表面增强拉曼光谱检测

提出一种基于表面增强拉曼光谱的中药材肿节风饮片的检测方法。采用柠檬酸三钠还原硝酸银制备银溶胶,以银胶纳米粒子为增强基底测得肿节风茎切片的表面增强拉曼光谱(SERS)。发现银胶直接作用于药材表面的SERS信号明显增强,肿节风茎切片SERS光谱中在637,1 176,1 309,1 476,1 612 cm^-1处都可观察到明显的拉曼特征峰。通过一阶导数拉曼光谱分析技术和对照品异嗪皮啶谱峰指认,可将获得的SERS峰位分别归属于吡喃酮环、甲氧基和酚羟基分子结构。研究结果表明,SERS技术可为肿节风和其他中草药的生产和质量监控提供一种快速、方便和直接的检测方法。     

AAO模板法制备CdS纳米微粒的SERS光谱研究

在自制的孔径约15nm多孔氧化铝模板上沉积银纳米粒子,然后用电化学方法在此衬底上沉积CdS纳米微粒。研究了CdS纳米阵列在457.5nm波长激光激发下的表面增强拉曼散射(SERS)性质。实验结果显示CdS的SERS信号有三个振动模式,分别对应1LO、2LO和3LO纵光学声子模,它们的强度随着作为SERS衬底的银纳米粒子高度的增加而增强,当银纳米粒子的长/径比(长度与直径的比值)达到4时,这种增强趋近饱和。最后对CdS纳米微粒光学声子模的增强机理进行了分析和讨论。