纳米ZnO的表面增强拉曼散射效应来源研究

表面增强拉曼光谱（SERS）的广泛应用源于优良的基底,目前主要局限在粗糙贵金属及胶体纳米颗粒材料.而半导体的光谱高稳定性和再现性,使其成为制备SERS基底的新型材料,但对于其SERS增强机理的研究仍存在极大挑战.本工作以典型的形貌新颖、尺寸均一的扫帚状n型纳米半导体ZnO为SERS基底材料,通过调节激发光的波长和选用具有不同对位取代基的对硝基苯硫酚（PNTP）、苯硫酚（TP）、对氨基苯硫酚（PATP）为探针分子,系统地研究了纳米ZnO的SERS增强行为,估算了其表面增强因子（EF）,分离了化学增强作用中非共振增强效应和电荷转移效应对SERS的贡献.研究表明三种分子在不同激发光作用下的增强因子为10至35,其中PNTP分子约10倍的增强主要来自于因吸附而造成极化率变化的非共振增强效应,TP和PATP分子20~35倍的增强则是由非共振增强效应与光子驱动电荷转移效应共同作用所致,光子能量越高,SERS增强效应越强.且因分子与ZnO间电荷转移的速率较慢导致ZnO表面电荷转移增强效应较贵金属低1~2个数量级.本研究结果为新型半导体SERS基底的制备及调控提供了新思路.     

表面增强拉曼散射增强机理的部分研究进展

概述了我们在表面增强拉曼散射(SERS)化学增强机理方面的一些研究工作, 介绍了分子-金属的成键作用和光诱导电荷转移对Raman谱峰强度与电位关系的影响, 基于光电场下纳米粒子光学性质的物理增强机理, 并针对SERS机理研究中尚存在的基本问题提出了建立SERS统一理论的展望.     

表面增强拉曼光谱在偶氮染料检测中的研究进展

简述了偶氮染料的检测现状,对偶氮染料研究中表面增强拉曼光谱检测方法进行了综述。介绍了表面增强拉曼光谱用金属溶胶、金属电极、金属薄膜3种增强基底在偶氮染料检测中的方向,并对其在偶氮染料检测中的研究前景进行了展望。表面增强拉曼光谱法是一种新型光谱分析技术,具有操作简单、快速、灵敏度高等优势,为偶氮染料的检测开辟了新道路。     

表面增强拉曼光谱检测二噁英类化合物研究进展

以二噁英及二噁英类多氯联苯为代表的持久性有机污染物(POPs), 具有致畸、致癌、致突变的性质, 被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物. POPs通过环境进入食物链对食品安全造成威胁和影响. 以表面增强拉曼光谱(SERS)为代表的新型快速检测技术具有高灵敏分析的特点. 本综述总结了近年来基于SERS技术分析POPs的研究进展, 归纳了不同类型增强基底, 提出了SERS分析POPs的若干关键技术难点, 并对未来SERS技术在POPs分析方面的发展进行了展望.     

复合SERS基底的构建及性质

通过自组装方法以对巯基苯胺(PATP)为偶联分子, 在石英基片上构筑了多种形貌的银钠米粒子单层结构和三明治结构. 研究了组装膜在不同激发线下表面增强拉曼散射(SERS)的增强差异. 研究结果表明, 单层基底和三明治基底中偶联分子的SERS信号因银纳米粒子间的电磁场耦合而显著增强, 且在三明治结构中增强更加明显. 对复合SERS基底增强因子进行计算可知, 复合SERS基底的表面等离子体共振(SPR)峰与激发线的匹配程度越好, 其增强因子越大. 在三明治结构中更易发生PATP分子转变为对巯基偶氮苯(DMAB)分子的激光诱导催化偶联反应. 另外, 该激光诱导催化偶联反应与激发波长密切相关.     

表面增强拉曼光谱在定量分析中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种快速、灵敏的检测方法,在很多领域有着广泛的应用前景。随着SERS技术的发展,SERS研究工作不再限于物质的定性检测,更多地定位于样品中一种或多种成分的定量分析。本文详细介绍了三类SERS增强基底的制备,包括传统固相基底、金属胶体溶液和基于纳米制造的等离子体共振纳米结构以及它们在定量分析中的优缺点;从分子取向、激发波长、内标(internal standard)和数据分析4个方面论述如何提高SERS定量分析时的灵敏度和可靠性。本文综述了SERS在定量分析中的应用,简要分析其存在的问题并对其未来的发展进行展望。     

碳纳米管纤维的连续制备及高性能化

碳纳米管纤维是一种碳纳米管的宏观聚集体,是由碳纳米管及管束组装而成的连续纱线,具有高强、高韧、高导电等特性,在结构功能一体化复合材料、纤维状能源器件、人工肌肉以及轻质导电线缆等领域具有非常广泛的应用前景。经过近二十年的发展,碳纳米管纤维材料在连续制备技术、高性能化以及应用探索等方面相继取得了突破性的研究进展。本文总结了碳纳米管纤维材料的发展历程,对比介绍了碳纳米管纤维的不同连续制备与组装技术,重点讨论了碳纳米管纤维结构与性能之间的关联规律,并对目前碳纳米管纤维的高性能化方法进行了综述。在此基础上,对碳纳米管纤维材料的发展思路以及未来的应用方向进行了展望。     

不同电性的纳米银对甲基橙光谱学性质的影响

通过吸收光谱和荧光光谱等手段研究了正/负电性纳米银对不同pH值的甲基橙(MO)溶液光谱学性质的影响.研究结果表明,正电性纳米银(P-Ag)与甲基橙作用形成新的复合物,吸收光谱表现为复合物体系的性质.负电性纳米银(N-Ag)与甲基橙静电排斥作用,相互作用较弱,吸收光谱仅表现为两者简单叠加.在正电性纳米银-甲基橙体系中,S1→S0荧光明显增强.当溶液pH=2.1时,荧光增强比率最大,当pH=4.8时,荧光增强比率最小;S2→S0荧光减弱,且与体系的pH值关系不大.在负电性纳米银-甲基橙体系中,仅少量纳米银存在条件下,S1→S0荧光略增强.在溶液pH=2.1时,荧光增强比率最大;S2→S0荧光明显减弱,且与体系的pH值关系不大.分析认为,不同电性的纳米银对甲基橙光谱学性质影响不同,与纳米银与甲基橙分子间相互作用、纳米银的局域场增强效应以及无辐射能量转移作用等密切相关.     

表面增强拉曼光谱在毒品检测中的应用进展

表面增强拉曼光谱(surfaced-enhanced Raman spectroscopy,SERS)作为一种借助贵金属纳米材料可以增强目标分子信号的拉曼光谱技术,由于其具有指纹识别、高灵敏、高准确度、快速无损、不受水分子干扰等特点,在法庭科学领域中的痕量毒品检测方面逐渐受到人们的关注.SERS不仅用于毒品纯品的检测,对于复杂体系的缴获毒品和人体检材毒品的检测也逐渐成为研究热点.本文重点总结了SERS检测毒品的种类和方法,介绍了用于毒品检测的增强基底的发展,以及基于SERS的检测技术的进展,并对SERS毒品检测数据的分析方法做了概括.最后讨论了SERS在毒品检测面临的主要挑战,并展望了基于SERS毒品痕量检测的未来发展趋势.     

表面增强拉曼散射强度与金纳米粒子粒径关系

表面增强拉曼散射（SurfaceenhancedRamanscattering,简称SERS）的增强机理主要分为两类’‘－‘’：电磁增强和化学增强．通常SERS活性表面的获得需要粗糙化．MOSkovitS最先提出,可将粗糙化的SERS活性表面模型化为平整金属基底上排列的金属胶体粒子“’．这样的模型与实际体系比较符合,同时给理论处理提供了便利．在这一模型基础之上,人们提出了一系列SERS电磁增强的理论计算方法’‘－“．在这些理论计算中,大多包含有SERS强度与粒径关系的结果．粒径对SERS强度的影响体现在两方面：1）SERS与粗糙度有关,粒径可视为粗…     

自增强聚乙烯材料及其研究现状

本文提出了材料分子自增强的概念,重点介绍了超级拉伸、固相等静压挤出、凝胶纺丝、熔相注塑与挤出等几种自增强工艺,讨论了这些工艺中对产品最终性能有较大影响的几个因素,同时还对整个过程中制品的结构变化做了详尽的描述。     

针尖增强拉曼光谱应用于单分子研究的进展

拉曼光谱因可表征物质的化学信息而被广泛应用,特别是表面增强拉曼光谱(SERS)能够在单分子水平研究物质的化学结构信息,但SERS技术对基底粗糙度要求较高,无法获得令人满意的空间分辨率。扫描探针显微技术的出现使在原子水平研究物质的形貌成为可能,但该方法不能同时获得原子/分子的化学信息。针尖增强拉曼光谱(TERS)技术则集两者于一身,已被广泛用于物质的单分子物理化学性质的研究。本文在回顾TERS及相关技术发展的基础上,介绍了TERS技术的原理及性能,简述了TERS技术用于单分子研究的部分典型结果,并展望了该技术的发展前景。     

硬质PVC复合改性界面研究进展

综述了增强增韧硬质PVC方面所做的研究工作及最新的研究进展,探究了增强、增韧PVC的方法以及机理,机理包括:多重银纹,剪切屈服,剪切屈服-银纹化,逾渗,空穴。目前的改性方法包括:改性无机粒子增强增韧PVC,如微米粒子、纳米粒子、"核-壳"结构粒子、其它无机粒子;聚合物和无机粒子/聚合物以及接枝改性增强增韧PVC。     

具有聚集诱导发光性质的化合物

具有聚集诱导发光（AIE）性质的有机化合物能够在聚集或固态条件下,通过改变分子组成、扭曲构象、刚性结构、堆积形态等调节荧光发射强度和波长,使其在OLED、化学/生物传感器等领域具有广阔应用前景。本文介绍了到目前有关AIE的研究进展。侧重总结了silole型、取代乙烯型（主要包括亚甲基环戊二烯型和DPDSB型）、腈取代二苯乙烯型、吡喃型、联苯型等小分子化合物和少数高分子的结构与AIE性质之间的关系,以及为解释AIE现象所提出的限制分子内的转动、避免非辐射去活、构象扭曲避免形成excimer、J－聚集态以及形成分子间的C-H/π键等理论。     

碘化银胶体上四苯基卟啉金属配合物的表面增强拉曼光谱研究

研究了四苯基卟啉金属配合物（MTPP,M=Ag,Mg,Cu,Pd）在AgI胶体上的表面增强拉曼光谱（SERS）。结果显示MgTPP与基底发生金属交换生成AgTPP,而在PdTPP和CuTPP上则未发现金属交换。除卟啉环的振动外,一些苯环振动带也被显著增强。在1400～1600cm-1范围,PdTPP和CuTPP的SERS与AgTPP有很大差别,可能反映了吸附分子在次甲基桥碳原子Cm附近立体构型的差异。     

黄麻塑料复合材料

本文介绍了国外黄麻塑料复合材料研究开发的历史和现状。说明利用各式黄麻纤维产物作为塑料增强剂以生产低成本、轻重量复合材料方面已取得成功,其发展前景具有很大吸引力。     

电化学方法获得具有表面增强拉曼活性镍电极的研究

利用纯电化学手段获得了具有较强表面增强拉曼活性的镍电极, 改进了原有的镍电极表面预处理方法. 结果表明, 在0.5 mol/L的NaClO4溶液中, 结合电化学阶跃技术和循环伏安技术, 可以得到合适的粗糙镍电极; 同时, 还得到了探针分子吡啶在该粗糙镍电极表面随电极电位变化的表面增强拉曼光谱(SERS), 此时谱峰强度获得了极大的增强; 还研究了粗糙镍电极的扫描电子显微镜(SEM)图像, 并估算出其SERS增强因子约为104, 此结果比以前的镍电极表面粗糙方法所能达到的增强因子高一个数量级.     

理论研究Ag/MPH/TiO2体系的SERS光谱化学增强机理

采用密度泛函理论研究了Ag/对巯基苯酚(MPH)/TiO₂体系的表面增强拉曼散射(SERS)光谱化学增强机理. 分别研究了Ag₁₃/MPH和Ag₁₃/MPH/TiO₂复合物在514.5 nm激发波长下的拉曼光谱, 发现由于TiO₂的引入, 发生了非完全对称振动模式峰选择性增强的现象. 通过对电荷转移复合物基态和激发态的指认, 发现当激发波长大于MPH-TiO₂电荷转移复合物的光学吸收阈值(635 nm)时, 该体系内将发生从Ag到MPH-TiO₂部分的光诱导电荷转移现象. SERS光谱中b₂模式的选择性增强, 来源于相应振动模式与电荷转移跃迁的耦合(Herzberg-Teller机制). 我们的理论结果不仅支持了实验现象, 并且明确界定了电荷转移复合物, 对于该体系存在的光依赖SERS现象提供了一个清晰的理论阐述.