微波加热法快速制备纳米银及其SERS活性研究

将一定浓度的硝酸银及柠檬酸三钠混合后,用微波加热法根据加热时间及加热方式的不同,制备出了5个纳米银溶胶样品.用电泳仪、吸收光谱、透射电镜对这5个样品进行了表征,发现加热时间短时,纳米银表面带正电,加热时间长时纳米银表面带负电,且加热时间长时吸收峰红移,纳米银尺寸增大.为测试该纳米银溶胶是否具有表面增强喇曼散射 (SERS)活性,选用了阳离子型分子碱性品红（Fuchsine basic ）、亚甲基蓝（Methylene blue）,阴离子型分子苯甲酸（Benzoic acid）,中性分子丫啶橙(Alcidine orange)、苏丹红(Sudan red)作为其SERS活性的测试分子,进行SERS研究.结果发现,所制备的纳米银除样品5对苏丹红分子无增强效应外,其余样品对所选分子都具有较好的增强效果.     

负电性纳米银的制备及性质研究

制备了一种表面带负电的胶态纳米银,用透射电镜,吸收光谱,SERS谱对该纳米银进行了研究,发现纳米银的粒径分布均匀,平均粒径为11nm,吸收峰为422nm,常温下放置7个月仍具有较强的SERS活性,当阴离子型分子吲哚丁酸,阳离子型分子碱性品红,亚甲兰及中性分子邻菲罗邻分别吸附在其上时,观察到阳离子型分子碱性品红和亚甲兰及中性分子邻菲罗邻的SERS谱,而阴离子型分子吲哚丁酸则无SERS谱出现。     

正、负电性纳米银吸附阴、阳离子型分子的SERS比较

使用表面带负电的胶态纳米银,分别进行阴,阳离子型分子的SERS效应研究,并与表面带正电的胶态纳米银比较,当阳离子型分子盐酸副玫瑰苯胺吸附在正,负电性纳米银表面上时,后者SERS较强,当阴离子型分子吲哚丁酸分别吸附在这两种胶态纳米银上时,后者无SERS效应。     

纳米银/石墨烯复合SERS基底的制备及对铀(Ⅵ)的拉曼光谱研究

铀是核工业中一种重要的核燃料,研究其在水溶液中的浓度和种态信息具有重要意义。铀(Ⅵ)在水溶液中最稳定的存在形式UO2+₂,其标准Raman散射峰为871 cm-1。然而利用表面增强拉曼散射(SERS)技术检测铀(Ⅵ)时,铀(Ⅵ)与SERS基底的直接相互作用,使得铀(Ⅵ)的Raman峰存在很大程度的偏移,甚至偏移到710 cm-1。使用不同的SERS基底,其偏移程度也不同,无法反映溶液中铀(Ⅵ)的真实Raman信息,为解析溶液中铀(Ⅵ)的种态带来了很大困难。通过抗坏血酸活化银纳米粒子(AgNPs),在硅衬底上自组装AgNPs阵列,得到SERS基底。利用石墨烯介质隔层的化学惰性和完整性,通过悬空自助转移法在该自组装AgNPs SERS基底表面转移单层石墨烯,制备了纳米银/石墨烯复合SERS基底。并表征了该复合SERS基底的形貌,AgNPs粒子紧密连接在一起,形成纳米链结构,纳米链均匀地分布于衬底表面,单层石墨烯紧密覆盖于AgNPs表面,且石墨烯的亚纳米级厚度没有改变AgNPs的形貌。将这两类SERS基底用于检测硝酸铀酰,对于未覆盖石墨烯的AgNPs基底,UO2+₂的对称伸缩振动峰为719 cm-1,基底与UO2+₂的相互作用导致谱峰宽化,并向低波数移动。而在覆盖了石墨烯的G-AgNPs复合SERS基底表面,UO2+₂的对称伸缩振动峰为771 cm-1,回移了52 cm-1,这种大幅度的回移表明石墨烯隔层在一定程度上隔绝了UO2+₂与AgNPs的相互作用。     

天然文石质陶瓷-三角帆蚌贝壳的FTIR光谱研究

三角帆蚌贝壳珍珠层及韧带经粉末XRD分析证实均由文石组成。对珍珠层及韧带的FTIR光谱进行了测量和对比分析。结果表明：(1)文石的ν₂,ν₃带显示了较大的变化,相对韧带而言,珍珠层文石的ν₂带频率蓝移6.5 cm-1,而ν₃带却红移22.7 cm-1;(2)珍珠层文石的ν₂,ν₃带半高宽分别比韧带文石宽1倍左右。相比之下,珍珠层及韧带文石的ν₁,ν₄带的特征基本没有发生变化。文石红外光谱的这种各向异性的变化可能是由文石的粒径效应引起的。     

在酸、碱条件下甘氨酸酐在正电性纳米银上的SERS研究

测定了甘氨酸酐的Raman谱以及甘氨酸酐在酸、碱环境条件下在正电性纳米银上的表面增强拉曼散射光谱(SERS),用B3LYP/6-31g(d)计算了甘氨酸酐的Raman光谱,借助理论计算的结果对实验得出的Raman光谱及酸性环境条件下的SERS进行了指认,得知在此条件下分子物理吸附在纳米银上;碱性环境条件下的甘氨酸酐的SERS与酸性环境条件下的甘氨酸酐的SERS谱及甘氨酸酐的Raman谱相比有了较大的变化,经过分析, 可以认为甘氨酸酐可能在银表面发生水解反应成了为甘氨酸二肽。     

生物成因文石的FTIR光谱特征

对13种文石质软体动物贝壳的内外壳层进行了较系统的FTIR光谱测量,并重点对文石的ν₁,ν₂及ν₄3个内振动模式的频率与贝壳壳层位置的关系进行了分析。结果表明,文石的ν₁,ν₄带在所有的样品中未存在频率位移现象,且与合成文石的相关谱带的频率一致,但ν₂带频率与贝壳壳层的位置有密切关系。在同一生物种类贝壳中,所有样品内壳层文石的ν₂带频率均大于外壳层。随贝壳种类的不同,内外壳层ν₂带频率位移的范围为0.5～4.5 cm-1。关于文石质贝壳内外壳层红外光谱中ν₂带存在频率位移的现象是首次报道。     

翡翠贻贝珍珠层的XRD和FTIR光谱特征

对翡翠贻贝贝壳的珍珠层、棱柱层进行了XRD和FTIR光谱检测,对文石的ν₁,ν₂及ν₄三个内振动模式的频率进行了分析。文石的ν₁和ν₄带在所有的样品中不存在频率位移现象,与洞穴文石的相关谱带的频率一致;ν₂带频率却存在较大差异,珍珠层、棱柱层的ν₂带存在频率位移,初步推测生物合成文石与热效应有关,内部储存有过剩的能量,可作为研究生物矿化机理的实验依据。     

AOT微乳体系中纳米银的可控合成及其紫外-可见光谱研究

在以琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)为表面活性剂、环己烷为连续相形成的W/O型微乳体系中,用增溶于微乳液水核中的AgNO₃为银源、水合肼为还原剂制备了纳米银溶胶,利用UV-Vis光谱分析了AgNO₃的浓度、AOT的浓度、还原剂的种类和水与表面活性剂的物质的量比(W)等参数对形成粒子数量及平均粒径的影响,为纳米银粒子的可控合成和纳米银的UV-Vis光谱解析提供了新的依据。研究表明,适当增大AgNO₃的浓度,有利于形成粒径较小的纳米银粒子;W值增大,形成粒子的平均粒径和粒子数量明显增加。和NaBH₄相比,水合肼在反胶束中的溶解性能较好,有利于微乳液反胶束中Ag+的还原。增大AOT的浓度,在一定范围内胶束对反应物的增溶能力增强,胶束的半径也相应减小,有利于形成数量较多、平均粒径较小的纳米银粒子。     

离子液体存在下银的电沉积及其表面增强拉曼散射活性研究

离子液体作为一种绿色介质,在电化学领域的应用研究正在兴起,并已引起了研究者的浓厚兴趣。运用循环伏安法研究了离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐,[bmim]NO₃)添加剂存在时,AgNO₃溶液中的Ag在玻碳电极上的电化学沉积行为。研究表明,离子液体的加入对Ag的沉积具有阻化作用。采用扫描电镜(SEM)对沉积层的表面形貌进行表征,结果显示离子液体的存在可使沉积层更加致密,Ag颗粒的尺寸减小。以甲基橙为探针分子,研究了在加入及不加[bmim]NO₃添加剂的AgNO₃溶液中电沉积所得银颗粒膜的表面增强拉曼散射(SERS)效应,增强因子分别为1.7×105和1.1×105,表明在离子液体存在下制得的Ag颗粒膜具有相对较好的SERS活性。     

关于氯离子对银胶体系SERS效应的进一步增强机理

在一些情况下添加氯离子能引起表面增强拉曼散射的进一步增强,本文提出了SERS效应中氯离子在银胶粒子和分子之间搭桥,从而促成吸附并引进一步增强的观点。设计了实验,验证了该观点的正确性。     

微波法制备银胶体及其在表面增强拉曼散射中的应用

本文提出了一种利用微波加热的原理,合成一种新型的银胶体溶液。该银胶具有高效的表面增强拉曼活性。以这种新型银胶体粒子作为活性衬底,测得的强荧光物质R6G的表面增强拉曼光谱,体现出荧光背景低,信噪比高的特点。通过两种不同方法制备的银胶体粒子的表面增强拉曼散射效果的比较,发现这种新型银胶纳米粒子通过聚集,形成更多的具有很强的提高样品表面增强拉曼散射强度作用的“热点”,从实验的角度验证了表面增强拉曼中的“热点”理论。     

混合正、负电性银胶体系的表面增强拉曼散射活性研究

通过化学还原的方法分别制备了具有正、负电性的纳米银胶 .利用透射电子显微镜表征了正、负电性银胶以及混合银胶体系中加入碱性品红分子后的聚集行为 .通过测定碱性品红分子在正、负电性银胶以及混合银胶体系中的表面增强拉曼光谱的变化 ,探讨了不同电性银胶基底对碱性品红表面增强拉曼活性的影响 .实验结果表明 ,混合溶胶体系所具有的不同于单一溶胶的聚集特性能有效的改善单银胶体系的表面增强拉曼散射活性 .     

添加KCl对银胶光吸收的影响

本文研究了添加KCl对两种银胶光吸收谱的影响,并与添加吡啶的情形进行了比较。结果表明KCl的加入,由于造成银颗粒表面的覆盖层而使整个光谱区的光吸收增加,消弱了原银颗粒的等离振子共振吸收,同时因银胶发生链状凝聚,原等离振子共振吸收峰发生劈裂和红移。讨论了这些变化对表面增强喇曼散射强度的影响。 关键词：     

Fabrication and characterization of SERS‐active silver clusters on glassy carbon

In this article, a novel technique for the fabrication of surface enhanced Raman scattering (SERS) active silver clusters on glassy carbon (GC) has been proposed. It was found that silver clusters could be formed on a layer of positively charged poly(diallyldimethylammonium) (PDDA) anchored to a carbon surface by 4‐aminobenzoic acid when a drop containing silver nanoparticles was deposited on it. The characteristics of the obtained silver clusters have been investigated by atomic force microscopy (AFM), SERS and an SERS‐based Raman mapping technique in the form of line scanning. The AFM image shows that the silver clusters consist of several silver nanoparticles and the size of the clusters is in the range 80–100 nm. The SERS spectra of different concentrations of rhodamine 6G (R6G) on the silver clusters were obtained and compared with those from a silver colloid. The apparent enhancement factor (AEF) was estimated to be as large as 3.1 × 10⁴ relative to silver colloid, which might have resulted from the presence of ‘hot‐spots’ at the silver clusters, providing a highly localized electromagnetic field for the large enhancement of the SERS spectra of R6G. The minimum electromagnetic enhancement factor (EEF) is estimated to be 5.4 × 10⁷ by comparison with the SERS spectra of R6G on the silver clusters and on the bare GC surface. SERS‐based Raman mapping technique in the form of line scanning further illustrates the good SERS activity and reproducibility on the silver clusters. Finally, 4‐mercaptopyridine (4‐Mpy) was chosen as an analyte and the lowest detected concentration was investigated by the SERS‐active silver clusters. A concentration of 1.6 × 10⁻¹⁰ M 4‐Mpy could be detected with the SERS‐active silver clusters, showing the great potential of the technique in practical applications of microanalysis with high sensitivity. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

Dependence of surface-enhanced Raman scattering from Calf thymus DNA on anions

Dependence of surface-enhanced Raman scattering (SERS) from Calf thymus DNA on anions is investigated.With the silver colloid,the bands at 732,960 and 1333 cm-1 for adenine (A),1466 cm-1 for deoxyribose,and 1652 cm-1 for the C=O group of thymine (T) are observably enhanced.With the presence of the Cl- or SO42- anions,the bands at 732 and 1326/1329 cm-1 for the symmetric stretching and skeletal vibrational modes of adenine (A) are dramatically enhanced,and the enhancement effect with the SO24- ion is more than that with the Cl- ion.The experimental results show that the DNA molecule can be adsorbed on the silver colloid particles through the C6N and N7 of adenine (A),the C=O of thymine (T) and deoxyribose.Moreover,the formed hydrogen bonding of the Cl- or S2O4- ions to the C6NH2 group of adenine (A) can induce larger C6N electronegativity,which is favor for the C6N/N7 cooperative adsorption on the (Ag) n colloid particles.     

不同酸催化条件下Ta2O5气凝胶的制备

采用溶胶-凝胶技术,以乙醇钽为前躯体,乙醇为溶剂,分别以盐酸、硝酸、硫酸为催化剂,结合CO2超临界干燥技术制备了Ta2O5气凝胶。研究发现:硫酸作催化剂的体系,其胶凝时间远远小于其他体系,且溶剂交换及超临界干燥过程中的收缩开裂现象明显改善;扫描电镜分析结果显示,硫酸为催化剂制备的Ta2O5气凝胶骨架颗粒间存在较严重的团簇现象,比表面积约167 m2/g,明显低于以盐酸、硝酸为催化剂的体系。X射线光电子能谱测试结果显示,Ta2O5气凝胶中无相应的Cl元素或N元素残留,而S元素则基本上滞留在Ta2O5气凝胶中。说明S元素进入了Ta-O-Ta交联结构,正是因为这种结构的引入,Ta2O5气凝胶的收缩龟裂现象得以明显改善并呈现出相对较高的力学性能。     

氢化－原子吸收法测定钢铁中砷量

本文应用连续蒸汽产生系统的氢化－原子吸收法，以王水溶解试样，加硫酸驱除过量硝酸。采用邻菲啉有效地掩蔽干扰元素，在适当的盐酸酸度和硼氢化钾浓度下，测定钢铁中砷量。采用本法准确度与精确度均能获满意结果，方法简便、快速。     

SERS activity and stability of the most frequently used silver colloids

Single‐molecule detection by surface‐enhanced resonance Raman scattering (SERRS) spectroscopy has been demonstrated for a variety of molecules. The detection of single molecules that do not have a resonance contribution, SERS, has been shown in the case of adenine. However, when colloidal particles isolated on planar substrates are used as the enhancing medium, the presence of anomalous signals significantly complicates the analysis of the spectra. Selection of a silver colloid that minimizes these spurious signals should improve the ultra‐sensitive detection of non‐resonant single molecules by SERS. A range of silver colloids, prepared by different methods, were investigated with respect to their activity and stability. Minimal anomalous signals were obtained from hydroxylamine‐reduced silver colloids, which suggests that this colloid will be better for ultra‐sensitive SE(R)RS experiments compared to the more common citrate‐ and borohydride‐reduced silver colloids. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.