噻菌灵农药的表面增强拉曼光谱分析

利用表面增强拉曼光谱技术(SERS)分析噻菌灵农药的拉曼特征峰。采用微波法制备银溶胶表面增强基底,利用激光显微共焦拉曼光谱仪分别采集514.5和785nm激发波长下的噻菌灵农药拉曼光谱,解析不同激发波长下的拉曼特征峰并进行比较。结果表明:不同激发波长下噻菌灵的拉曼峰强度和拉曼频移差异较大,514.5nm激发波长下的782和1 012cm-1最强,是C—H变形振动较强特征峰,而785nm激发波长下的1 284,1 450和1 592cm-1最强,是环振动和CN伸缩振动较强特征峰。对比分析各个激发波长下噻菌灵的SERS谱图,找到了噻菌灵农药的5个较强特征拉曼峰:782,1 012,1 284,1 450和1 592cm-1。这些特征峰可作为食品及农产品中噻菌灵农药残留定性定量判别的依据。     

大肠杆菌基于微波法制备的纳米银胶的SERS光谱研究

在微波法制备的纳米银上获得了大肠杆菌的表面增强拉曼光谱, 大肠杆菌在650、952、1125、1242、1320、1372、1459 cm-1有明显的拉曼振动峰。其中650 cm-1处的振动峰最强, 1124、1320、1372和1459 cm-1处的四个振动峰较弱, 952、1242 cm-1处的二个振动峰强度居中。位于650 cm-1附近的拉曼峰源自于酪氨酸、鸟嘌呤的振动, 952 cm-1属于缩氨酸基团C=C的伸缩振动,1124 cm-1是蛋白质的C-N和C-C伸缩振动引起的, 1242 cm-1则归属于是酰胺 III蛋白的振动, 1320 cm-1是蛋白质的CH变形振动, 1372 cm-1是由酪氨酸振动引起的, 1459 cm-1则是蛋白质的CH2变形振动。     

绿松石的激光拉曼光谱研究

对湖北、安徽地区绿松石进行了激光拉曼光谱测试分析.结果表明,绿松石中 H2O,OH-及PO34-的基团振动是导致其激光拉曼光谱形成的主要原因.3 510～3 440 cm-1的谱峰是由v(OH)伸缩振动所致,其中v(OH)振动导致的强拉曼特征谱峰在3 470 cm-1附近,v(H2O)伸缩振动致拉曼谱峰位于3 290～3 070cm-1附近的较为宽缓的弱谱峰处;由v3(PO4)伸缩振动致强拉曼特征谱峰在1 200～1 030 cm-1之间,其中v3(PO4)振动导致的强拉曼特征谱峰在1 039 cm-1附近,地(PO4)弯曲振动位于650～540 cm-1叫范围,v2(PO4)的弯曲振动谱峰位于500～410 cm-1处;不同产地、不同结晶类型的绿松石表现出的拉曼谱峰特征鼢基本一致.     

银(Ⅰ)、镉(Ⅱ)4-巯基吡啶配合物的光谱研究

采用常规溶液反应蒸发法以4-巯基吡啶(简写为4-MPy)为有机配体与银、镉的硝酸盐合成了两种金属有机配合物。并利用红外、拉曼、紫外-可见光谱技术对4-MPy及合成的配位化合物进行了研究,对主要红外和拉曼谱带进行了经验归属,并进一步讨论了配体和配合物的特征吸收谱带与配合物结构间的关系。在红外光谱中,配体在1 459cm-1处的吸收峰归属为CC和CN复合振动峰,形成配合物后在两种配合物中,此吸收峰分别向高波数位移至1 464和1 464cm-1。在拉曼光谱中,两种有机配位化合物在1 004和1 008cm-1处归属为环呼吸振动峰、在1 617和1 615cm-1处归属为环伸缩振动峰、在720和720cm-1处归属为β(C—C)和ν(C—S)的复合振动峰,各自十分相似。     

氟虫氰表面增强拉曼光谱的密度泛函理论研究（英文）

2017年8月初,荷兰发现大范围鸡蛋受杀虫剂氟虫腈污染。用拉曼光谱检测的方法对解决氟虫腈检测问题做了一定的探索。为了获得氟虫腈分子的分子结构振动信息,根据密度泛函理论中的B3LYP杂化泛函和6-311G++(d,p)基组,对氟虫腈分子进行了几何结构优化和频率计算,得到了该分子的稳定构型和全部振动模式,计算了氟虫腈分子稳定构型的拉曼散射光谱。利用HORIBA公司的T64000型光栅共聚焦显微拉曼光谱仪采集了FP的拉曼光谱并配合使用Ag/Cu纳米基底采集了表面增强拉曼光谱,较强峰出现在211,308,350,867,1323和1432 cm-1处,次强峰出现在254,407,443,463,511,607,646,712,800,1065和1639 cm-1处。结果表明,理论计算得到的振动频率与实验测量值在全部较强峰处和部分次强峰处吻合的较好。并对FP分子200~2000 cm-1区间内各频率谱线对应的振动模式进行了归属指认,6个较强峰依由小到大的次序分别指认为21H-22H蜷曲振动,10F-11F变形振动和21H-22H面外摇摆振动,15N-22H蜷曲振动,6C伸缩振动和21H面内弯曲振动,苯环呼吸振动和9C伸缩振动,7H-8H面内弯曲振动。发现表面增强拉曼光谱相对于拉曼光谱整体有微小的频移,两者整体吻合较好,表面增强拉曼光谱中211,867,1400和1432 cm-1处的峰得到了选择性增强,根据表面增强拉曼光谱的选择定则,解释为相关振动峰的原子与银衬底表面或许为接近垂直的状态,并可能与银表面吸附。下一步计划将氟虫腈混入鸡蛋中,对氟虫腈在鸡蛋中不同浓度情况下进行指认研究。研究结果可为氟虫腈的拉曼光谱分析提供理论依据,将促进食品和农产品中氟虫腈残留的快速检测和在线检测研究。将拉曼光谱作为对传统化学检测方法的补充。     

Al/Al_2O_3复合薄膜的制备及表面等离子体共振性能研究

为了探究氧化层对金属薄膜表面等离子体共振(SPR)特性的调制作用,实验采用直流磁控溅射技术,通过控制沉积功率和沉积时间制备不同厚度的金属铝基薄膜,而后调控退火时间和温度得到相应的铝/氧化铝(Al/Al203)复合薄膜。采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见-近红外分光光度计及拉曼光谱仪分别表征样品的结构、表面形貌及SPR特性。XRD测试结果表明,随着金属铝基薄膜厚度的增加,Al/Al203复合薄膜由非晶态转变为较低表面能方向择优生长,薄膜结晶质量提高。其吸收光谱在220 nm附近处出现由双层复合薄膜SPR吸收峰,830 nm附近的峰对应金属铝膜的本征吸收峰。以罗丹明B为例的拉曼光谱测试结果表明,拉曼散射强度随着铝薄膜厚度增加表现为先增强后减弱的趋势,当铝膜厚度为14.5 nm时,表面增强拉曼散射(SERS)效果最显著。实验结果表明,氧化铝膜层对不同厚度的金属铝基薄膜的SPR特性有很好的调制作用,氧化铝化学性质稳定,对样品起到很好的保护作用。     

马达加斯加黄色方柱石的谱学特征研究

利用常规宝石学仪器、电子探针、傅里叶变换红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计和三维荧光光谱仪等,对马达加斯加黄色方柱石的宝石学性质及谱学特征进行了研究分析。马达加斯加方柱石的宝石学特征与方柱石理论值基本一致;方柱石样品颜色均匀,具有玻璃光泽,原石晶型较为完好且表面普遍可见纵纹及褐红色杂质,部分样品表面可见晕彩效应,样品内部可见多种包裹体,如黑云母、无色晶体包裹体等。红外光谱分析结果表明,样品在指纹区均显示1 039,1 105和1 196 cm-1处 Si（Al）—O伸缩振动吸收峰;752 cm-1处Si—Si（Al）伸缩振动吸收峰;551,687和624 cm-1处O—Si (Al)—O 弯曲振动吸收峰;459 cm-1处Si—O—Si的弯曲振动与Na（Ca）—O伸缩振动的耦合吸收峰;416 cm-1处Si—O—Si弯曲振动吸收峰。红外光谱官能团区的诊断性鉴定依据为：3 530和3 592 cm-1处O—H振动引起的吸收峰;2 499,2 629和2 964 cm-1处CO2-₃振动产生的吸收峰。拉曼光谱分析结果表明,桥氧弯曲振动产生459和538 cm-1两处吸收峰;Al—O振动导致775 cm-1吸收峰;硅氧四面体Q₄结构单元振动产生1 114 cm-1吸收峰。紫外-可见光吸收光谱可知,马达加斯加方柱石为过渡金属元素致色,铁离子的存在导致了379和420 nm两处吸收峰,且420 nm吸收峰的强弱影响着方柱石的颜色深浅。致色原因为占据了晶体结构中四面体位置的Fe2+与Fe3+之间电荷转移,从而产生黄色。三维荧光光谱分析显示,方柱石具有较为一致的发光行为,均可见一强一弱两个荧光峰,多集中在302 nm(λ_ex)/343 nm(λ_em)附近。电子探针成分分析结果表明样品属于方柱石族系列中的针柱石,Ma值范围为66%～69%, 平均Ma值为68.1%,且随着Ma值的增高,双折射率随着变小。谱学测试作为无损测试技术,适用于鉴定宝石品种。对鉴定马达加斯加方柱石具有重要的意义,同时为产地溯源、区分优化处理品种提供数据支持。     

基于金纳米杆/PMMA基底SERS特性的高灵敏肿瘤标志物无标记检测

高品质贵金属纳米结构基底的制备是应用表面增强拉曼散射(SERS)技术进行高灵敏生物检测的关键。采用改进的Langmuir-Blodgett方法，通过在金纳米杆(Au NRs)溶胶注入乙醇，使得Au NRs迁移至溶胶与甲苯的交界面，并用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)固定交界面处的Au NRs，形成大面积分布、均匀致密排列的二维畴状Au NRs/PMMA纳米结构薄膜基底。然后，采用等离子体清洗技术处理制备的基底，使得金纳米杆(Au NRs)的表面裸露，以增强基底的SERS特性。实验表明，Au NRs/PMMA基底具有优良的SERS特性，在785 nm波长的激光照射下，增强因子可以达到5.49×106。此外，利用制备的Au NRs/PMMA基底，开展前列腺癌症肿瘤标志物--前列腺特异性抗原(PSA)的高灵敏无标记定量检测研究。在PSA的无标记检测过程中，首先对PSA标准溶液和新生牛血清进行SERS光谱的直接检测，得到PSA分别位于823, 1 080, 1 385, 1 586和1 640 cm-1处的主要的拉曼特征峰；其次，通过对PSA标准溶液、临床男性血清样本及女性血清样本的SERS光谱进行测量和分析，筛选出在PSA的SERS光谱中与血清中PSA含量相关的拉曼特征峰，它们是分别位于649，680以及1 640 cm-1处的拉曼特征峰。进一步，通过对与PSA同属糖蛋白的肿瘤标志物甲胎蛋白(AFP)以及与PSA同源的人腺体激肽释放酶2(hK2)进行SERS光谱检测和分析，发现位于1 640 cm-1处的拉曼特征峰对于PSA具有高的特异性，将其作为临床血清样本中PSA无标记定量检测的具有特异性的拉曼特征峰，并以此为依据，对不同PSA浓度的标准溶液进行检测，得到位于1 640 cm-1处的拉曼特征峰强度与PSA样本溶液中PSA的浓度相关的剂量-响应曲线。最后，开展临床血清样本的应用检测。结果表明，基于Au NRs/PMMA基底的SERS检测结果与化学发光免疫分析(CLIA)方法的检测结果一致，且具有比CLIA更高的检测灵敏度，最低检测极限为0.06 ng·mL-1，且无标记检测范围为0.1 mg·mL-1～0.1 ng·mL-1。因此，基于Au NRs/PMMA SERS基底的高灵敏肿瘤标志物无标记检测具有重要应用前景。     

常温0～1GPa压力下重晶石的拉曼光谱研究

利用碳化硅压腔装置研究了高压下重晶石的S-O对称伸缩振动v987和对称弯曲振动v452及v462的拉曼光谱变化特征.实验结果表明:在常温和0～1GPa压力范围内重晶石稳定,其拉曼谱峰随压力升高向高波数方向移动,二者的关系表达式分别为:v987=0.004 4p+987.42,v452=0.002 3p+452.6,v462=0.001 8p+462.42,而且伸缩振动受压力的影响比弯曲振动大.重晶石的987 cm-1拉曼谱峰强度约为石英464 cm-1拉曼谱峰的六倍,可作为压腔中良好的压力标定物.实验得到压力与重晶石987 cm-1峰偏移量的关系为:p(MPa)=223.16×(△vp)987-90.35(987 cm-1相似文献   

利用二维红外相关光谱研究胶原/透明质酸共混物的相互作用

以胶原/透明质酸共混物中透明质酸的含量为外扰,利用二维红外相关光谱法研究了胶原/透明质酸共混物的构象变化及它们之间的相互作用.研究发现,1694,1524与1241 cm-1归属于胶原酰胺带的C=O对称伸缩振动、N-H摇摆与N-H面内变形振动峰之间存在同步正交叉峰,表明随着透明质酸组分的增加,胶原的链段构象发生了变化.当胶原/透明质酸共混体系中透明质酸含量由0增至50%时,1045cm-1归属于透明质酸的C-OH伸缩振动峰与1694 cm-1归属于胶原C=O对称伸缩振动峰存在同步负交叉峰,表明透明质酸的O-H与胶原分子的C=O之间形成了氢键;当透明质酸含量从50%增至90%时,1045 cm-1的同步峰几乎消失,而在φ(1694,1524),φ(1694,1241),φ(1524,1241)出现的正交叉峰反而增强,说明透明质酸的O-H不再与胶原形成氢键,而是透明质酸的C=O与胶原分子的N-H之间形成氢键,致使胶原构象发生了变化.     

Simultaneous imaging for surface and internal structure of polymer blend thin films

A novel experimental technique for three-dimensional (3D) visualization of phase-separated structure of polymer blend thin film was proposed. Polystyrene/poly(methyl methacrylate) (PS/PMMA) blend thin films with the thickness of approximately 100 nm were cut at extremely low angle by utilizing surface and interface cutting analysis system (SAICAS), and the cross-section was exposed as gradient surface with the width of approximately 2.5 μm. SFM investigation for the grazing cross-section imaged the detailed internal and surface phase separated structure of the (PS/PMMA) blend thin films on one image.     

Examining surface and bulk structures using combined nonlinear vibrational spectroscopies

We combined sum-frequency generation (SFG) vibrational spectroscopy with coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) spectroscopy in one system to examine both surface and bulk structures of materials with the same geometry and without the need to move the sample. Poly(methyl methacrylate) (PMMA) and polystyrene (PS) thin films were tested before and after plasma treatment. The sensitivities of SFG and CARS were tested by varying polymer film thickness and using a lipid monolayer.     

Fabrication of segmented nanofibers by template wetting of multilayered alternating polymer thin films

Segmented polystyrene (PS) and poly-methyl methacrylate (PMMA) nanofibers were fabricated by wetting nanoporous alumina templates with multilayered polymer thin films. The order and thickness of the polymers within the thin films affected the resulting nanofiber morphology, PS and PMMA segment properties, and created unique core-shell structure in the PMMA segments. The core-shell structure suggests a complex wetting phenomenon. Fabrication of polymer nanostructures by wetting of layered thin films opens the arena of multifunctional, one-dimensional, polymer nanostructures with segments having individual and specific functionalities.     

几种哌嗪类抗肿瘤化合物的拉曼光谱

几种哌嗪类抗肿瘤化合物的拉曼光谱刘社文１梁二军１李祥杰２（１郑州大学河南省激光应用技术重点实验室，２郑州大学化学化工学院，郑州４５００５２）ＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａｏｆＳｅｖｅｒａｌＡｎｔｉｔｕｍｏｒＰｉｐｅｒａｚｉｎｅｓＣｏｍｐｏｕｎｄｓＬｉｕＳｈ...     

Sr3TaGa3Si2O14(STGS)单晶的晶格振动

根据空间群理论,预测了Sr3TaGa3Si2O14(STGS)单晶的振动模式,并分别计算了非极性和极性振动模式的Raman散射强度。测量了STGS晶体的Raman光谱,并对其振动模式进行了指认。实验结果表明STGS晶体具有6个A1对称类特征振动模式:波数为126cm-1的振动峰可指认为SiO4团簇、Sr原子和TaO6团簇间的相对平动;245cm-1的振动峰是SiO4团簇的扭曲振动和Sr—TaO6—Sr伸缩振动耦合的结果;特征峰557和604cm-1分别来源于O—Ta—O和O—Ga—O的伸缩振动;896cm-1谱带对应着两个SiO4四面体的O—Si—O伸缩振动;991cm-1的谱带对应着两个SiO4四面体的Si—O伸缩振动。实验结果和理论计算结果均确证了STGS晶体的层状结构,其弱的各项异性和压电模量归因于十面体结构单元的微弱形变。     

高温高压下方解石相转变的拉曼光谱原位实验研究

用热液金刚石压腔装置结合拉曼光谱技术研究了高温高压下方解石的相变过程及拉曼光谱特征。结果表明:常温条件下,体系压力增至1 666和2 127 MPa时,方解石的拉曼特征峰155cm-1消失,1 087cm-1峰分裂为1 083和1 090cm-1两个谱峰、282cm-1峰突然降至231cm-1,证明其转变为方解石-Ⅱ和方解石-Ⅲ。在起始压力为2 761MPa和低于171℃的升温过程中,方解石-Ⅲ的拉曼散射的各个特征振动峰没有变化。当温度达到171℃,方解石晶体完全变成不透明状,其对称伸缩振动峰1 087cm-1、面内弯曲振动峰713cm-1和晶格振动峰155和282cm-1均发生突变,说明方解石-Ⅲ相变生成一种碳酸钙新相。体系降至常温,该新相一直保持稳定不变,表明高温高压下方解石向碳酸钙新相的转变过程是不可逆的。方解石-Ⅲ与碳酸钙新相之间的相变线方程为P(MPa)=9.09.T(℃)+1 880。碳酸钙新相的对称伸缩振动峰(ν1 087)随压力、温度的变化率分别为dν/dP=5.1(cm-1.GPa-1),dν/dT=-0.055 3(cm-1.℃-1)。     

Sb掺杂纳米TiO2光催化剂的晶体结构与光催化性能

用溶胶-凝胶法将纳米TiO2:Sb薄膜沉积在玻璃基板上．通过XRD、Raman光谱研究了Sb掺杂量对薄膜的晶体结构和晶相转变的影响．结果表明:纯TiO2薄膜中,TiO2不仅以无定型态存在,而且还以板钛矿和锐钛矿的形式存在．掺入适量的Sb后,由于Sb替代了TiO2的部分Ti形成Sb-O-Ti结构,改变了TiO2的晶格结构,改善了薄膜的结晶效率,使锐钛矿结构的TiO2:Sb含量明显提高．掺杂0．2％Sb时,薄膜的结晶效率最高．254 nm光源照射时,掺杂0．2％Sb的电极的阳极光电流密度可达42．49μA／cm2,是用同种方法制备的纯TiO2薄膜电极的近11倍;对亚甲基蓝具有最高分解性能,其一级反应速率常数为0．171 h／cm2,是未掺杂的纯TiO2薄膜的近2倍．     

Annealing effects on the surface morphologies of thin PS/PMMA blend films with different film thickness

The surface morphology evolution of three thin polystyrene (PS)/polymethyl methacrylate (PMMA) blend films (<70 nm) on SiO_x substrates upon annealing were investigated by atomic force microscopy (AFM) and some interesting phenomena were observed. All the spin-coated PS/PMMA blend films were not in thermodynamic equilibrium. For the 67.1 and the 27.2 nm PS/PMMA blend films, owing to the low mobility of the PMMA-rich phase layer at substrate surfaces and interfacial stabilization caused by long-range van der Waals forces of the substrates, the long-lived metastable surface morphologies (the foam-like and the bicontinuous morphologies) were first observed. For the two-dimensional ultrathin PS/PMMA blend film (16.3 nm), the discrete domains of the PS-rich phases upon the PMMA-rich phase layer formed and the secondary phase separation occurred after a longer annealing time.     

广西大化墨玉的矿物学及谱学特征研究

近年来大量的墨玉在国内外玉石市场上陆续出现,广西大化墨玉是最新发现的墨玉新品种。为了探究广西大化墨玉的矿物学及谱学特征,针对产自广西大化瑶族自治县的墨玉样品进行了常规检测,以及采用X射线粉末衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅里叶红外变换光谱仪和激光剥蚀等离子体质谱仪等现代谱学仪器测试分析,从矿物组成、拉曼光谱和红外光谱以及化学元素组成进行了研究分析。常规宝石学特征测试显示广西大化墨玉的折射率为1.64(点测),比重为3.12。偏光显微镜观察显示广西大化墨玉的主要矿物为阳起石,含量大于98%,结构为显微毛毡状结构。XRD测试明确样品主要成分为阳起石,其特征面网间距为8.498 3和3.145 9。傅里叶红外变换光谱仪测试结果显示样品的红外光谱与透闪石理论值接近,主要的特征峰为1 078,1 026,925,765,703,659,584,485,436cm~(-1),其中1 078,1 026,925cm~(-1)为O—Si—O和Si—O—Si的反对称伸缩振动及O—Si—O对称伸缩振动,765,703,659cm~(-1)为Si—O—Si对称伸缩振动,584,485,436cm~(-1)为Si—O弯曲振动。激光拉曼光谱测试测试结果显示样品的图谱基本集中在3500~3 800和119~1 054cm~(-1)这两个区域内,样品的拉曼光谱119~1 054cm~(-1)的特征峰中1 055,1 029和930cm~(-1)为闪石类矿物特征的Si—O伸缩振动,744和671cm~(-1)为Si—O—Si伸缩振动,且在671cm~(-1)是强度最大的特征峰位,代表硅氧四面体结构单元中桥氧的对称伸缩振动;在3 800~3 500cm~(-1)区间为M—OH伸缩振动区域,反映了M1和M3位置的阳离子与结构中的OH-成键的振动信息,位于3 628,3647,3 664,3 678cm~(-1),这是由于OH-伸缩振动导致。通过激光剥蚀质谱仪测试分析发现样品的主要化学成分为SiO2(52.4%),FeO(21.95%),CaO(12.5%)和MgO(12.4%)。此外还含有少量Al2O3,MnO,Na2O,P2O5,K2O和TiO2,由于样品富含Fe元素,计算Mg/(Mg+Fe)=0.504,因此大化墨玉为软玉中的阳起石玉,并由此推断大化墨玉的黑色由含铁量较高所致。     

Study of Langmuir-Blodgett polydiacetylene polymer films by surface enhanced Raman scattering

Large shifts (～50 cm^-1) to lower energies in the C=C and C≡C stretching modes of the Raman spectra of Langmuir-Blodgett deposted thin films of 15-8 polydiacetylene polymer are observed as the film thickness changes from a monolayer or one bilayer to two or more bilayers. The spectra of two or more bilayers are found to be identical to bulk material. These large shifts, observed by surface enhanced Raman scattering from the silver island substrate on which the films are deposited are attributed to delocalization of the electronic states in the backbone of the polydiacetylene polymer.