金属纳米粒子自组装多层结构的光谱特征

分别以对巯基苯胺和1,4-二巯基苯为偶联分子,采用自组装方法,在功能化玻片上组装了二层和三层银纳米粒子有序结构.实验发现,耦联于一、二层组装体中的对巯基苯胺的拉曼散射可由粒子间电磁偶合和电荷转移而显著增强.但第二层组装银纳米粒子上1,4-二巯基苯的吸附可导致组装体中对巯基苯胺的拉曼散射强度显著减弱,这与分子吸附导致的粒子中电荷分布的改变密切相关.纳米粒子的进一步组装使得1,4-二巯基苯的拉曼光谱有所增强.     

金纳米粒子组装体系的表面增强拉曼光谱特性研究——表面粒子密度与拉曼光谱强度的关系

利用纳米粒子组装制备了金基底———巯基苯胺自组装膜偶联层———金纳米粒子的“三明治”结构,研究了表面粒子密度与偶连层分子的拉曼光谱强度的关系。实验结果显示,该结构对偶连层分子的拉曼光谱有很好的增强效应,增强因子可达１０５。在表面粒子密度较低时,拉曼光谱强度与表面粒子密度曲线呈线形,随着表面粒子密度的增加,曲线出现负偏差并在粒子密度较高区域出现一个平台。     

金纳米粒子组装体系的表面增强拉曼光谱特性研究：表面粒子密度与？…

利用纳米粒子组装制备了金基底－－巯基苯胺自组装膜偶联层－－金纳米粒子的“三明治”结构,研究了表面粒子粒子密度与偶连层分子的拉曼光谱强度的关系。结果 偶连层分子的拉曼光谱有很好的增强效应,增强因子可达１０＾５。在表面粒子密度较低时,拉曼光谱强讧民表面粒子密度曲线呈线形,随着表面粒子密度的增加,曲线出现偏差并在粒子密度较高区域出现一个平台。     

DNA诱导金纳米粒子自组装及其SERS表征

首先将巯基DNA分子与金纳米粒子偶联,并用琼脂糖凝胶电泳分离出含不同DNA分子数目的金纳米粒子,最后将修饰有互补DNA链的Au纳米粒子进行组装,得到组装体(五聚体)。透射电子显微镜(TEM)研究表明,DNA-Au纳米组装体被成功地获得;表面增强拉曼光谱(SERS)研究表明,与未组装的金纳米粒子相比,DNA-Au纳米组装体具有更强的SERS活性。     

组装阵列中耦联剂对表面增强拉曼光谱的影响

利用自组装技术,将不同浓度比例的对巯基苯胺和N,N'-二苯基硫脲为功能耦联分子,在光滑银基底表面组装不同表面密度的二维银纳米粒子阵列。通过对组装阵列和粗糙银表面耦联剂分子的表面增强拉曼光谱比较,阵列中对巯基苯胺分子拉曼信号得到了明显的增强,但只有微弱的N,N'-二苯基硫脲的拉曼增强信号,说明在这种组装阵列中得到的拉曼散射增强主要来自于银纳米粒子和光滑银表面之间。     

电荷转移对纳米金属吸附分子拉曼光谱影响

在金,银纳米粒子表面修饰对巯基苯胺(PATP)分子,对其进行紫外及拉曼光谱性质表征。紫外吸收光谱显示修饰了单分子层的纳米粒子表面等离子体共振发生较大的红移,银粒子位移程度大于金粒子的。其拉曼散射增强效应研究表明,对巯基苯胺b2振动模式的极大增强是由电磁增强和化学增强效应共同决定的。金、银粒子上对巯基苯胺单分子层拉曼散射增强效应的差异主要来自金属与对巯基苯胺之间电荷转移能力的不同。     

对巯基苯胺在拉曼免疫检测中的应用

文章以对巯基苯胺(PATP)作为标记分子,研究其在金电极上的吸附.发现对巯基苯胺分子是采用苯环直立于电极表面的吸附方式吸附于电极表面的.用于免疫检测时,对巯基苯胺分子先通过直立吸附的方法达到满单层吸附,然后通过胺基与抗体分子的羧基相连,形成一种复层结构,再与基底结合,得到固相抗体-抗原-标记抗体"三明治"结构.借助抗体上标记金纳米粒子的SERS信号达到单组分生物免疫检测的目的.     

金纳米粒子的图案化组装及表面增强拉曼光谱研究

利用聚苯乙烯纳米粒子有序组装结构为模板,进行了金纳米粒子的图案化组装。金纳米粒子在聚苯乙烯纳米粒子底部自组装聚集,形成规则的“面包圈”结构。表面增强拉曼光谱表明,相对于随机分布的金纳米粒子而言,金纳米粒子组装结构具有聚焦电磁场作用,从而使吸附的对巯基苯甲酸的拉曼散射得以进一步增强。     

纳米粒子修饰硅胶整体柱的制备及其在柱表面增强拉曼光谱应用研究

通过溶胶-凝胶法以四甲氧基硅烷(TMOS)和甲基三甲氧基硅烷(MTMS)作为混合的前体,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,制备了具有贯通孔道结构的双孔硅胶整体柱,采用3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MTPMS)对硅胶整体柱表面进行巯基化修饰后,分别将金、 银纳米粒子组装在整体柱材料表面。 利用透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 扫描电子显微镜(SEM)对金、 银纳米粒子形貌、 吸收光谱及组装金、 银纳米粒子前后整体柱的形貌进行了表征。 以对巯基苯胺(PATP)为探针分子,分别采用波长为633和532 nm的激发光作为激发光源,研究金和银纳米粒子修饰的硅胶整体柱的在柱表面增强拉曼光谱(SERS)性能。 结果表明,该基底呈现出很强的SERS活性,结合整体柱的分离富集优势将在食品/环境领域现场痕量检测方面具有广泛的应用前景。     

银纳米粒子对组装阵列中耦联分子拉曼散射的影响

分别用硼氢化钠和氢气还原法制备了两种不同的银溶胶(I和II),并采用自组装技术将银纳米粒子组装到对巯基苯胺(PATP)修饰的光滑银基底表面,形成银纳米粒子亚单层二维阵列。比较两种阵列中PATP的表面增强拉曼光谱发现,溶胶II所得阵列中的PATP的b2振动得到了较大的增强,即存在较大程度的电荷转移,说明银纳米粒子的性质直接影响了耦联分子的光谱特征。对溶胶Ⅰ进行离心处理,组装,得到的拉曼特征与阵列II类似。就溶胶II的银纳米粒子而言,组装结构中可能形成Ag-N化学键,从而导致更强的氨基与银粒子的相互作用。     

桑色素修饰金纳米粒子自组装膜的制备及其性能研究

采用水相硅烷化方法,将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷[H₂N(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃](APES)组装在石英表面,在基底表面修饰上氨基为末端的单层膜,并进一步在这种功能化的单层膜基底上组装金纳米粒子得到金纳米粒子/APES/石英的纳米复合结构。以制备的金纳米粒子自组装膜修饰石英为基底及DL-半胱胺酸为中介,利用桑色素(Morin)和DL-半胱胺酸的化学吸附作用,将桑色素间接组装在金纳米粒子自组装膜修饰石英基底表面,所构建的桑色素修饰金纳米粒子自组装膜对三苯基锡有灵敏的荧光识别作用。文章着重研究了桑色素修饰金纳米粒子自组装膜的制备以及组装条件对其荧光行为的影响,探讨了膜的响应特性及响应机理。     

几种取代苯硫酚分子结构与振动光谱的理论研究

采用密度泛函理论(density functional theory, DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法,在6-311++G**基组水平上对几种取代苯硫酚分子的构型进行了几何优化,得出了它们的最稳定构型并对其能级差、核独立化学位移、极化率和振动光谱进行了理论计算。研究结果表明,4-巯基吡啶(4-MPY)、4-巯基苯甲酸(4-MBA)和4-巯基苯胺(PATP)均为平面构型,1,4对巯基苯(BDT)中S-H键与苯环平面的夹角为20.2°,4-甲基巯基苯(4-MBT)中S-H键与苯环平面的夹角为39.6°。几种分子都具有很强的芳香性和较大的极化率值。5种分子的极化率张量平均值大小顺序为BDT>4-MBT>4-MBA>4-MPY>PATP,极化率的各向异性不变量变化趋势为4-MBA>4-MBT>BDT>PATP>4-MPY。     

Surface enhanced spectroscopy with gold nanostructures on silicon and glass substrates

We compared the surface enhanced spectroscopy signal arising from dye molecules (methylene blue, crystal violet and octadecylrhodamine B) deposited on gold nanostructures fabricated onto two kinds of substrates: silicon wafer or glass. For any molecule and excitation wavelength, the observed signal was always higher on glass compared to silicon. This experimental result is confirmed by Finite-Difference Time Domain calculations: the enhancement in the electric field is much higher with gold nanoparticles on glass than on silicon, even if a thin oxide layer is present. These results clearly demonstrate that the nature of the substrate, independently of metallic nanoparticles, is important for the preparation of highly efficient SERS nanostructures.     

Surface enhanced Raman spectroscopic readout on heavy metal ions based on surface self assembly

A new method is reported for detecting heavy metal ions by using the self assembled monolayer (SAM) technique and surface enhanced Raman spectroscopy (SERS). The p‐mercaptobenzoic acid (MBA) served as the SERS readout molecule and the modified tag to attach on the smooth gold substrate as well as the tag of nanoparticles by the SAM method. Two carboxyl groups from MBA molecules which were attached respectively to gold substrate and gold nanoparticles were linked through the heavy metal ions (Cu²⁺, Pb²⁺ and Zn²⁺) as bridge, and thus sandwich structure of ‘MBA modified gold substrate/heavy metal ions/MBA modified gold nanoparticles’ was built for detection. The observation of the oxidation peak of metal nanoparticles from cyclic voltammetry (CV) curve, gold nanoparticles from scanning electron microscopy (SEM) images and SERS signal of MBA from the sandwich structure indicated the existence of heavy metal ions. The difference in the wavenumbers of vibrational modes from MBA in the sandwich structure constructed by different could be used to identify different heavy metal ions. The assembled structure was rinsed by strong chelator of EDTA solution to remove the heavy metal ions from the sandwich structure and thus to obtain a fresh gold substrate modified with MBA for the cyclic detection. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

有机分子隔离层对机械抛光金属银表面的罗丹明6G荧光增强效应的影响

采用物理吸附法,在机械抛光纯银表面引入对巯基苯胺(p-Amiothiophenol,PATP)分子充当隔离层,运用激光光谱学方法研究隔离层对位于银表面附近的罗丹明6G(Rh6G)分子的荧光增强效应影响。实验结果表明,未经PATP分子修饰的机械抛光金属衬底对Rh6G分子表现为猝灭效应,而经过PATP分子修饰后的银表面对Rh6G分子的荧光发射具有增强效应。根据局域表面等离子共振及辐射能量转移模型对实验观测所得结果进行了分析研究,结果表明,PATP有机分子隔离层的引入有效地减小了荧光分子与金属衬底之间的无辐射能量速率,提高了荧光辐射强度。     

自组装银纳米粒子及其SERS增强效应

采用柠檬酸三钠还原硝酸银方法制备出银纳米粒子, 并通过在玻璃表面修饰3-氨基丙基-三乙氧基硅烷( APTES)对银纳米粒子进行自组装。利用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和扫描电子显微镜(SEM)测试手段对样品进行分析和表征。由测试结果可知银纳米粒子的尺寸比较均匀, 组装致密度较高, 基本以亚单层的形式分布于基底表面。进一步研究了以结晶紫(CV)为探针分子的自组装基底的表面增强拉曼光谱(SERS), 计算发现该基底的拉曼增强因子数量级达106。结果表明: 银纳米粒子自组装基底具有良好的SERS增强效应, 为痕量CV的检测提供了有效的方法。