腺嘌呤吸附在银胶上的SERS研究

研究了腺嘌呤水溶液吸附在银胶上的表面增强喇曼散射(SERS)。除在SERS谱和普通喇曼谱不是很大差异外,观察到腺嘌呤的SERS谱与在银胶中腺嘌呤的体浓度有关。在改变腺嘌呤体浓度时,腺嘌呤环呼振动模的峰值有位移和相对峰值强度改变,把它们诠释为腺嘌另在银面上的取向有关。     

4,4′-联吡啶吸附在银电极上的SERS谱的研究

本文根据0.005mol/L 4,4′-联吡啶/0.010mol/L氯化钾体系的循环伏安曲线、SERS光谱及随外加电位的变化情况,研究4,4′-联吡啶吸附在银电极上的SERS光谱及随外加电位的变化,探讨它们在银电极表面的吸附方式。一、引言自从发现吡啶吸附在银电极表面上产生表面增强喇曼散射(SERS)效应后,这个领域的研究日益深入。1987年,张     

非水体系中哌啶在银电极表面的表面增强喇曼散射

本文测定了哌啶在甲醇溶液中吸附在银电极表面的表面增强喇曼散射(SERS)光谱,及其随电位的变化,同时还测定了电极经不同氧化-还原循环(ORC)预处理时的SERS谱,对所得结果进行了分析比较,并进一步研究了非水体系和水体系SERS谱之间的关系.实验结果表明:哌啶在甲醇体系中比在水体系中SERS谱的增强因子要小,并且它们的SERS谱线随电位的变化也有一定的差别.     

表面增强喇曼散射(SERS)光谱中影响增强效应因素的实验研究(Ⅱ)

本文用三种光子能量的激光光源,对吸附于经电化学预处理的粗糙银电极表面的吡啶分子进行了SERS光谱的实验研究.绘出了SERS光谱谱线强度与入射光子能量和电极外加电位的关系.发现电极外加电位影响吸附分子的能级,并对SERS光谱的电荷迁移激发理论作了改进,从而可定性解释实验结果.     

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。     

银胶体系中皮考酸的原位变温表面增强拉曼散射研究

研究了温度对皮考酸(2-吡啶羧酸)分子在银胶体系中表面增强拉曼散射(SERS)谱的影响。变温范围在22℃～80℃时,皮考酸吸附在银纳米颗粒表面的SERS谱是可逆的,说明银胶体系在此温度范围内是一种稳定的SERS活性基底。银胶与皮考酸的混合液在持续加热的过程中,SERS谱的整体强度增强,但各谱峰的相对强度变化不大,分析认为在22℃～80℃范围内,皮考酸分子在银纳米颗粒表面的吸附方式基本不变,一直以羧基和N原子上的孤对电子共同作用侧立吸附在银纳米颗粒表面,文中还解释了SERS强度整体增强的原因。     

修饰银电极上单壁碳纳米管的表面增强拉曼散射

本文采用修饰了银纳米颗粒的银电极作为基底,获得了高质量的单壁碳纳米管(SWCNTs)的表面增强拉曼散射(SERS)光谱。在1100~1500 cm-1范围内观测到了一组表征SWCNTs结构的新峰。修饰在银电极上的银纳米颗粒不仅可以保证SWCNTs在这一体系中吸附的紧密性,而且通过变面等离子体共振起到了电磁放大的作用。通过对银纳米颗粒修饰银电极表面SWCNTs的SERS光谱及其随电位变化的SERS光谱的研究,我们可以研究这一过程中的SERS机制。理论和实验结果表明,银纳米颗粒修饰银电极上单壁碳纳米管的SERS很有潜力成为一种检测单壁碳纳米管合成质量的新方法。     

腺嘌呤/钯体系的电荷转移增强机理研究

腺嘌呤/金属体系中电荷转移(CT)增强机理的深入认识对理解单分子SERS和TERS中的巨大增强效应意义重大。受激发光波长的限制, 关于CT是否存在的实验证据目前还未见报道。本文在获得钯上UV-SERS的基础上, 借助紫外光激发的优势, 研究了腺嘌呤吸附在钯包金体系中的电荷转移增强机理。通过分析三个激发光波长下(325 nm、514.5 nm 和632.8 nm)的电位SERS 谱, 获得了峰值电位与激发光能量hv之间斜率为正的线性关系, 从实验上首次证实了腺嘌呤吸附在钯上的电荷转移增强机理, 电荷转移方向是从金属到分子。这对深入认识SM-SERS 或TERS 中腺嘌呤在金和银上的巨大增强效应起到了一定的指导作用。     

胞嘧啶吸附在粗糙银和金电极上的表面增强拉曼光谱

利用电化学伏安方法和表面增强拉曼光谱(SERS)技术研究了在-1.0V~0V的电位区间内胞嘧啶在粗糙银电极和金电极表面上的吸附行为。结果表明,在所研究的电位区间,胞嘧啶通过N3位垂直吸附在粗糙银和金电极表面,且当电位负移时吸附作用减弱。     

电化学处理后银电极的表面形貌及SERS光谱

为了了解银电极表面形貌以及表面反应产物对SERS光谱的影响,我们利用循环伏安图和扫描电子显微镜分别对0.1 MKCl溶液体系和0.1 MKCl+0.02M喹啉溶液体系中的银电极进行了研究,发现喹啉加入以后,在银电极表面产生强烈的化学吸附,并使得电极表面形貌发生了改变;不论氧化还是还原处理以后,喹啉吸附在银电极上均能产生SERS光谱,但两者产生的SERS光谱有着明显差异。     

二苯基乙二胺在银胶表面吸附的表面增强拉曼光谱研究

以银纳米粒子作为SERS活性基底,研究了二苯基乙二胺(DPEDA)在银表面的吸附行为,并研究了溶液的pH值和DPEDA的浓度对吸附构型的影响。对比DPEDA的Raman和SERS谱图,可以认为DPEDA是通过氮原子的孤对电子吸附在银胶表面。在酸性介质中DPEDA的氨基被质子化生成胺正离子,导致DPEDA不容易吸附到银胶表面,所以DPEDA的SERS信号强度随着溶液酸性的增加而减弱。DPEDA的浓度变化对其吸附构型中芳香环的取向影响不大,但是其C-N键与表面的角度会有一定的变化。从SERS光谱得到的信息可以加深我们对DPEDA修饰的金属催化剂的多相不对称催化机理的认识。     

Fabrication of nanostructured silver substrates for surface-enhanced Raman spectroscopy

Four nanostructured Ag substrates have been fabricated with different surface morphologies and tested with surface-enhanced Raman scattering (SERS) experiments by adsorption of adenine. Their SERS efficiency has been compared and related to the surface roughness resulting from atomic force microscopy measurements. Chemical etching of silver by thiourea/Fe(III)nitrate produces homogeneously roughened plates, exhibiting the largest three-dimensional surface and the best SERS enhancement. They mostly exhibit surface protrusions with sizes around 200 nm, thus matching the best condition for obtaining SERS enhancement by laser excitation at 785 nm. This is quite important in the case of biomolecules, whose samples often present strong fluorescence bands, which usually are not observed with red-shifted exciting lines. Moreover, these Ag platforms, owing to their uniform nanostructured surfaces, are suitable for obtaining reproducible results from microRaman investigation. In conclusion, the present nanofabrication of Ag surfaces allows obtaining SERS-active substrates, which combine high reproducibility and sensitivity and can be successfully employed in the molecular recognition of different organic ligands or biomolecules like nucleic acids and proteins.     

Surface-enhanced Raman scattering and DFT theoretical studies on the adsorption behavior of plumbagin on silver nanoparticles

The comparative study of normal Raman spectrum with the SERS along with the DFT calculations predicts the adsorption geometry of plumbagin on silver surface. The surface geometry of plumbagin molecule was studied by analysis of the SERS spectra adsorbed on silver colloid surfaces. The large enhancement of inplane ring stretching and C-H in-plane bending modes in the surface-enhanced Raman scattering spectrum indicates that the molecule is adsorbed on the silver surface in a stand-on orientation of PLBN on a silver surface.     

激光拉曼光谱研究苏丹红Ⅲ分子的吸附方式

用近红外傅里叶拉曼光谱研究了苏丹红Ⅲ分子在覆银纳米颗粒的抛光铝片表面上的吸附行为,得到了一系列高质量的增强拉曼散射（SERS）谱图。对苏丹红Ⅲ分子在银胶溶液、覆银滤纸、覆银粗糙铝片上的SERS谱进行比较,结果表明苏丹红Ⅲ分子在各基底上与银纳米颗粒表现出不同的吸附行为。在银胶溶液中,苏丹红Ⅲ分子主要是通过N=N双键吸附在银纳米颗粒上的;在沉积了银纳米颗粒的滤纸表面,同样地,主要是由N=N双键吸附;而在沉积了银纳米颗粒的抛光铝片表面,不仅N=N双键参与了吸附,苏丹红Ⅲ分子中的羟基与银颗粒有相互作用,并且铝片上的氧化铝颗粒也可能吸附了苏丹红Ⅲ分子。     

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。     

AMP和DNA的银溶胶增强拉曼光谱

本文报道了生物分子5‘-腺苷磷酸（AMP）和脱氧核糖核酸（DNA）在银溶胶中的增强拉曼光谱。实验结果表明用银溶胶增加方法可以得到在较低浓度下、几乎不受光干扰的增强拉曼光谱。与固体AMP和DNA拉曼光谱进行比较,发现谱峰有很好的一致性,但也存在差异,如对应于固体AMP中715cm^-1处的腺嘌呤的呼吸振动峰加强,并位移到723cm^-1处,813cm^-1处的磷酸酯的对称伸缩振动峰消失了;在DNA中核糖环的振动峰明显加强,A,T,C,G四种碱基的峰也得到了不同程度的增强。通过对实验结果的分析,推测了AMP和DNA在银溶胶界面的吸附状态和分子结构。     

表面增强拉曼光谱研究胞嘧啶在银胶上的吸附行为

为探讨胞嘧啶(Cytosine,Cy)在基底银表面的吸附特性和规律,采用表面增强拉曼散射(SERS)光谱对其吸附行为进行分析,并结合量子化学密度泛函理论(DFT)/B3LYP计算方法对Cy分子的常规拉曼光谱(NRS)及Cy与Ag团簇吸附的SERS光谱进行计算,与测定结果进行比对且对其拉曼峰进行系统指认及归属,理论计算结合实测值探讨了Cy在基底Ag上的增强效应和吸附行为。考察了Cy分子在Ag纳米粒子上的不同吸附时间、浓度、pH等条件对SERS光谱的影响及优化,发现pH影响最大,在中性和强碱性条件下的增强效应明显优于酸性。Cy分子存在2种不同的异构体和3种不同的存在形态,并随酸度变化相互转化而达动态平衡。基于Cy在不同pH时的形态分布和相应的SERS变化规律,结合DFT算得的Cy分子中的电荷分布及在银基底表面的吸附机制,详细探讨了酸碱对Cy分子的SRES光谱影响的内因和吸附机理,指出在中性和弱碱性时,是Cy中的N3和O与Ag形成配位吸附;在pH大于11时,N与Ag形成配位吸附,而O与Ag形成共价吸附。     

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.     

莽草酸FTIR，FT-Raman光谱及SERS研究

报道了莽草酸的FTIR,固态及饱和液态的FT-Raman光谱, 归属并分析了莽草酸分子内各基团的振动峰位及其相应基团在两种振动光谱中的振动峰位变化规律。利用表面增强拉曼散射(SERS)光谱及表面吸附选择定律研究了莽草酸在以银粒子为活性基底表面的吸附状态及其不同浓度变化对其SERS的影响,探讨了莽草酸在银粒子表面的吸附机理和规律。实验结果表明,红外与拉曼光谱结合较为全面地解析了莽草酸的分子结构中各基团的振动情况;获得了莽草酸在银粒子表面的最佳SERS效应的浓度范围, 莽草酸浓度小于1×10-3 mol·L-1时, 其SERS明显趋好;根据SERS作用机制,莽草酸的分子在银粒子表面的吸附主要是通过其羟基、羧基的电荷转移机制及其亚甲基、次甲基的电磁作用机制共同作用;其环内双键没有明显SERS表明其未能在银粒子表面产生有效吸附理。     

茶叶表面增强拉曼光谱的初步研究

以铁观音为例,测试其表面增强拉曼(SERS)光谱,并从增强能力、背景噪声、光谱重复性和信噪比等方面,研究探讨铁观音茶叶SERS光谱测试时活性基底选择;不同吸附时间对光谱测试的影响。结果表明：以柠檬酸三钠还原硝酸银制得的银溶胶为活性基底的增强效果更好,吸附时间对于铁观音茶叶SERS光谱的测试没有直观的影响。SERS光谱的茶叶研究方法有可能为茶叶的判别和质量鉴定提供一种新的方法。