表面等离激元协助的方向性瑞利光散射研究

The origin of the Rayleigh scattering ring effect has been experimentally examined on a quantum dot/metal film system, in which CdTe quantum dots embedded in PVP are spin-coated on a thin Au film. On the basis of the angle-dependent, optical measurements under different excitation schemes (i.e., wavelength and polarization), we demonstrate that sur-face plasmon assisted directional radiation is responsible for such an effect. Moreover, an interesting phase-shift behavior is addressed.     

拉曼除谱原位测量水溶液中蛋白质的酰胺A谱带

蛋白质的酰胺A谱带对蛋白质的酰胺氢键结构很敏感. 然而由于该谱带和水的OH伸缩振动谱带严重重叠,导致在蛋白质水溶液中原位测量酰胺A谱带依旧很困难. 我们提出了一种新的分析方法用于原位测量水溶液中的酰胺A谱带. 这个方法称为拉曼除谱法. 将蛋白质水溶液光谱除以纯水光谱即可获得拉曼除谱. 利用数值模拟从数学上肯定了使用拉曼除谱可以直接获得酰胺A谱带. 我们还通过测量溶菌酶和α-糜蛋白酶的固体和水溶液的拉曼光谱,这些光谱也证实了可以通过拉曼除谱法直接获取酰胺A谱带. 利用拉曼除谱还分析了溶菌酶的热变性过程. 这些研究表明拉曼除谱可以原位地表征水溶液中的蛋白质酰胺A谱带.     

利用超额拉曼光谱研究硝酸镁水溶液中的离子对

利用超额拉曼光谱研究了室温下硝酸镁(Mg(NO₃)₂)溶液的离子缔合情况. 测量了该溶液羟基(－OH)伸 缩振动谱段和NO₃^-全对称伸缩振动谱段的拉曼光谱, 利用超额拉曼光谱及光谱拟合分析了这些光谱数据. － OH伸缩振动谱段的超额拉曼光谱显示, 低浓度(<2.3 mol·kg^-1)下阴离子第一水合层的水分子含量随溶液浓度 的升高呈线性关系增加, 在较高浓度时(>2.3 mol·kg^-1), 该含量变化偏离了线性关系, 这是因为Mg(NO₃)₂溶液 在高浓度时存在直接接触离子对导致的. 同样的转折点浓度也在对NO₃^- 全对称伸缩振动谱段的分析中被观测 到. 除了直接接触离子对, 还观测到三种溶剂分隔型离子对. 对该谱段下所有浓度的拉曼光谱和超额光谱进行 同时拟合, 给出了不同浓度下各种离子对的相对含量, 结果显示在0.23-4.86 mol·kg^-1浓度范围内都有溶剂分 隔型离子对和直接接触型离子对. 当Mg(NO₃)₂浓度低于2.3 mol·kg^-1时, 所有离子对的相对含量随浓度增加呈 现直线上升, 在高于这个浓度后直接接触离子对的相对含量急剧增加, 一种溶剂分隔型离子对的相对含量增加 变缓, 另一种溶剂分隔型离子对的相对含量逐渐减少, 还有一种溶剂分隔型离子对相对含量的增加趋势保持不 变, 在Mg(NO₃)₂浓度大于3.5 mol·kg^-1后, 其相对含量不再发生明显变化.     

拉曼光谱结合荧光背景对白酒品质快速检测分析

拉曼光谱技术以其无损检测、灵敏度高、简便快速等独特的技术优势,在食品安全等领域展现出良好的应用潜力。白酒是一种非常受消费者喜欢的饮品,在中国有着非常悠久的历史,也是中华文化的重要组成部分,其质量安全一直受到大家的高度重视。市场上的一些企业为了降低成本总是会生产一些劣质的勾兑白酒来冒充品牌酒,其品质严重的影响着大家的利益和健康,而现行的国家检验标准中并没有明确的检测方法能够对其进行快速的辨别,所以如果能发展一种新的方法将这些劣质的勾兑白酒快速的鉴别出来,将会有效的保障大家的生命安全。利用拉曼光谱技术测量了56种散装白酒和7种瓶装品牌白酒的拉曼光谱,并以拉曼光谱中位于886 cm^-1处乙醇的C—C—O伸缩振动峰为内标来对所有样品的拉曼光谱进行归一化,从而得到所有样品的归一化拉曼光谱。将归一化拉曼光谱不同位置的荧光背景强度和位于886 cm^-1处乙醇的C—C—O伸缩振动峰强度相比较,结果表明瓶装品牌白酒的荧光背景基本上都明显比散装白酒的要小,可以清楚的将这两类白酒样品区分开来。一般对于拉曼光谱的测量和分析认为荧光背景的存在不利于对实验结果的准确分析...     

四氯化碳和二硫化碳中乙醇构象异构体布居的羟基伸缩振动拉曼光谱

综合利用拉曼光谱和密度泛函理论研究了乙醇在四氯化碳、二硫化碳溶液中乙醇构象异构体的布居. 首先确定了trans和gauche构象乙醇在OH伸缩振动拉曼光谱中的归属,然后结合理论计算的拉曼散射截面估计了两个异构体的能级差。 可以看出在四氯化碳和二硫化碳中trans乙醇更稳定。通过分析不同温度的拉曼光谱,发现范霍夫方程在这里并不适用. 利用玻尔兹曼分布律和理论拉曼散射截面,发现了两个异构体的能级差随着温度升高而增大,这反映了溶剂与乙醇之间越弱的分子间相互作用更有利于trans构象乙醇的布居。     

量子效应对液体水结构的影响

利用高灵敏的拉曼光谱系统地研究了由量子效应引起的轻水和重水的结构差异. 测量了5～85 oC的轻水和重水的拉曼光谱,明显地观察到两种水的拉曼光谱谱形的差别. 使用全局拟合方法分析了所有谱图的谱形,结果显示在同一个温度下重水的局部结构要比轻水的结构有序,并且他们结构上的差异随着温度的升高而减少. 另外计算了水结构差异的指标|温度漂移,从低温到高温时这个指标从28 oC减小到18 oC. 这些结构差异表明量子效应在室温范围内也非常重要. 我们还利用Vant't Hoff关系式分析了水分子相互作用能. 这些结构上的细节可以帮助建立更加可靠的水模型.     

盐对甲醇微观结构的影响

利用拉曼光谱研究盐对甲醇微观结构的影响.比较了不同盐/甲醇体系的O—H伸缩谱段和C—O伸缩谱段的超额拉曼光谱,对比给出了阴、阳离子与甲醇的相互作用.O—H伸缩谱段的超额拉曼光谱明显地显示了阴离子与甲醇形成弱氢键,氢键强度排序为CH3OH-CH3OHCl--CH3OHNO3--CH3OHClO4--CH3OH,在这个波段内,基本观察不到阳离子与甲醇的相互作用.在C—O伸缩谱段内,阴阳离子均有显著的体现,且与它们作用的甲醇C—O伸缩振动频率有如下的关系:CH3—OH(阴离子)CH3—OH(体相)CH3—OH(阳离子).根据C—O伸缩谱段的超额拉曼光谱,拟合了该谱段的拉曼光谱,由分解的谱峰强度得到阴、阳离子第一溶剂化层中甲醇分子的数目,结果显示在该浓度(～0.005)下离子对第一溶剂化层以外的甲醇氢键网络结构没有明显影响.     

介电泳技术制备具有分子荧光增强效应的电极间纳米间隙结构

将单个核壳结构纳米颗粒放置在金属纳米电极之间制备了纳米尺度间隙结构.利用介电泳技术,本文可控地将蛋白质层包裹的SiO₂@Au核壳结构纳米颗粒定位放置在被荧光分子覆盖的纳米电极之间,从而得到了夹在纳米颗粒和金属纳米电极之间的纳米间隙结构.初步的光致发光测量表明,制备的纳米间隙结构可以有效地增强间隙中分子的荧光信号.这一结果为后续实现基于纳米间隙电极的电致分子荧光奠定了基础.     

液体水中的自由OH及其结构改变

液体水中自由OH的确认对理解液体水的微观结构非常重要. 通过随温度变化的水的拉曼光谱分析其相对强度的变化及退偏比,发现了自由-OH存在的直接证据,结果显示虽然液体水从5 oC到85 oC结构发生明显变化,但是自由-OH的含量几乎不变,且含量非常少,约为3%. 这表明了氢键从四氢键形式断裂时更容易发生在氢键受体部位.     

气相二氧化碳分子拉曼退偏比的准确测量

利用灵敏的光声拉曼光谱技术对气相二氧化碳分子在1240～1430 cm^-1振动光谱的拉曼退偏比进行了测量. 通过测量并拟合光声拉曼信号强度随两束入射光偏振方向夹角的变化,得到了比文献报道中更为精确的退偏比数据.