微流控SERS芯片及其生物传感应用

由于微流控芯片具有优异的集成性和灵活的可操作性,基于芯片上的检测方法被大量开发,发展十分迅速。其中,表面增强拉曼光谱（SERS）凭借其超高的灵敏度、独一无二的指纹谱和窄峰宽等特点成为一种广泛采用的检测手段。SERS微流控芯片集SERS检测技术与微流控芯片的优势于一体,一方面为SERS检测方法的重复性和可靠性提供了一个高效平台,另一方面推动了微流控芯片的功能拓展,在生物分子探测、细胞捕获乃至组织模拟等领域具有广阔的应用前景。本文在简要介绍SERS的原理及其生物传感应用的基础上,重点概述了SERS微流控芯片的构建及其在生物传感及检测中的应用,最后探讨了该研究方向存在的问题及发展方向。     

预聚集法制备单层银纳米粒子膜及其SERS活性研究

提出一种预聚集方法来制备单层银纳米粒子膜, 获得了高活性的表面增强拉曼散射基底. 利用紫外-可见吸收光谱、TEM, SEM等表征手段分析了预聚集程度对银纳米单层膜基底SERS活性的影响. 实验发现该方法制备的银纳米粒子膜的SERS活性与预聚集程度直接相关, 在最优参数下制备的SERS基底具有银颗粒分布均匀、SERS活性均一、增强效果好等优点. 实验分别以罗丹明6G (R6G)、3-巯基丙酸(3MPA)和9-氨基吖啶盐酸盐(9AA)为探针对所制备基底的SERS活性进行了测试, 结果均获得了高信噪比的SERS信号.     

苯并噻唑-嘧啶类新型生色分子的合成及表征

合成了2种性能优异的苯并噻唑-嘧啶类新型生色分子. 用IR、1H NMR、UV-Vis等测试技术对其结构进行了表征,并用超瑞利散射技术测定了其二阶极化率. 结果表明,2种新型嘧啶类生色分子具有优异的光学透明性,最大吸收波长均小于487 nm,截止波长均小于550 nm;同时具有较高的二阶极化率,在波长1 064 nm处,β值分别达到3.70×10-28 esu和3.90×10-28 esu;热分解温度分别为299和302 ℃. 可用于制备综合性能优异的非线性光学材料.     

星型二苯乙烯衍生物的三光子吸收及多光子荧光发射

用飞秒Ti:sapphire激光测定了星型二苯乙烯衍生物2,5-二{4-{2-N,N-二[4-(2-N,N-二苯基氨基苯乙烯基)苯基]氨基苯乙烯基}苯基}-1,3,4-噁二唑(DPASPO)和1,2,4,5-四(4-N,N-二苯氨基苯乙烯基)苯(PASB)的三光子吸收谱和多光子上转换荧光光谱. 研究了星形八极矩分子DPASPO和PASB的线性吸收、单光子荧光及荧光寿命. 在800 nm波长的飞秒激光激发下, DPASPO和PASB在二氯甲烷溶液中发出很强的黄绿色双光子上转换荧光, 荧光峰分别位于583 nm和547 nm. 在1260 nm波长的飞秒激光激发下, DPASPO和PASB的三光子上转换荧光峰分别位于612 nm和572 nm. 采用非线性透过率法测得DPASPO和PASB最大三光子吸收截面分别为16.69×10^－79 cm⁶•s²和6.81×10^－79 cm⁶•s². 这些二苯乙烯衍生物的三光子吸收截面较大. 在这些星型分子中, 三光子吸收增强来源于二苯乙烯分支的增加, 共轭体系的扩展以及分子内跨越空间电荷离域.     

低能脉冲电子探束研究“气-固”界面

介绍了利用低能脉冲电子探束研究“气-固”界面的基本原理和方法，并实验研究了室温T=300K、1×10^-3Pa真空条件下， O₂，N₂-Ni，W“气-固”界面的相互作用，即吸附、脱附与置换作用，测量了电子诱导脱附产额、脱附截面和阈值能量，给出了实验结果分析与结论. 关键词： 脉冲电子探束 电子诱导脱附 阈值能量 脱附截面     

新型有机非线性光学材料L-苹果酸脲薄膜形成机理及性质研究

通过控制加热温度，采用物理气相沉积(PVD)技术制备了新型有机非线性光学材料L-苹果酸脲(ULMA)的晶体薄膜，该薄膜保持了晶体良好的非线性光学性质. FTIR和XRD测试表明薄膜与ULMA晶体具有相同的组成与晶体结构. 热分析显示ULMA具有确定的熔点，是一种具有良好热稳定性的有机晶体，其蒸发温度低于底物尿素和L-苹果酸的分解温度. 在真空条件下，ULMA的分解温度与蒸发温度之差将加大，从而说明PVD法制备ULMA晶体薄膜是一种切实可行的方法，只要将加热温度控制在蒸发温度与分解温度之间，就可以制得ULMA晶体薄膜.     

三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子泵浦绿色荧光

采用钯催化Heck反应制备了一种新型三苯胺-噁二唑超支化荧光聚合物PI. 用飞秒Ti:sapphire激光研究了PI的三光子和双光子上转换荧光光谱, 激发波长位于近红外区(800~1350 nm). 在1280 nm和80 fs激光激发下, PI的三光子上转换荧光发射波长分别为525 nm(THF), 534 nm(CH2Cl2)和578 nm(DMF). 在800 nm和150 fs激光激发下, PI的双光子上转换荧光发射波长分别为527 nm(THF), 532 nm(CH2Cl2)和573 nm(DMF). 采用非线性透过率法测定荧光聚合物PI的三光子和双光子吸收系数. 系统研究了PI的线性吸收和透过、单光子荧光、荧光寿命、前线轨道能级及热稳定性. 实验结果表明, 三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子吸收和上转换荧光发射性能比树型分子或线型聚合物更为优异.     

CdS:Mn/ZnS核壳结构纳米晶体的场致发光性质

锰掺杂的核壳结构CdS:Mn/ZnS纳米晶体由胶体化学方法制备,并将该纳米晶体所形成的薄膜夹在两层Ta₂O₅薄膜中间,形成交流薄膜电致发光器件.该器件的电致发光强度随着环境温度的升高呈现先增强后减小的变化规律,并且Mn杂质的位置会影响其电致发光谱.     

1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮衍生物的线性及非线性光学性质

合成了一系列具有刚性结构的推拉型1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮衍生物: 1-苄基-1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮(BTHQ)、2-(1,2,3,4-四氢喹啉-4-叶立德)丙二腈(THQM)、1,6-二羰基久洛尼定(DOJ)和1,6-二(二氰甲烯基叶立德)久洛尼定(BDCJ).测定了其吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子上转换荧光光谱. 这类化合物的单双光子荧光参数都存在着很强的、规则的溶剂效应, 表明分子激发态可能存在较大的极性. 它们的二氯甲烷溶液在800 nm飞秒激光(150 fs)照射下, 能够发射出很强的双光子上转换荧光. 采用非线性透过率法测得四个化合物的双光子吸收截面在0.83～23.95×10－50 cm4•s•photon－1之间. 这类化合物的激发态存在有效的分子内电荷转移, 对双光子吸收和双光子荧光发射有较大贡献.     

表面修饰的Ag2S纳米微粒的光学非线性特性

用胶体法制备了表面分别修饰六偏磷酸钠 (HMP)和 2 ,2’ 联吡啶 (BPy)的Ag2 S纳米微粒。通过背向简并四波混频实验装置对它们在单光子非共振区域的三阶光学非线性进行了实验研究 ,分别测量了两种Ag2 S纳米微粒在它们超滤液中三阶非线性极化率 χ( 3 ) 随浓度的变化 ,并拟合得到了两种纳米微粒的三阶非线性极化率。实验结果表明 ,双光子共振增强是实验中非线性极化的主要过程 ,同时实验结果也表明了局域场效应对单光子非共振三阶非线性极化率的增强作用