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。     

我国首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像

不久前,中国科学技术大学发布重大科研成果,该校科学家不久前在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像,将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5nm。国际权威学术期刊《自然》杂志6月6日在线发表这项成果。     

拉曼光谱技术及其应用进展

拉曼光谱作为一种无损分析方法,可以快速、精准地得到包括固体、粉末、液体、气体、胶体等不同类型样品的化学结构、相和形态、结晶度以及分子间相互作用等相关信息,因此被广泛应用于诸多领域。本文介绍了拉曼光谱的基本工作原理;总结了近年来拉曼光谱在环境检测、材料、食品安全、医疗、刑侦司法、勘探、工业等领域的应用,以期为今后拉曼光谱检测领域更好地发展提供参考。     

纳米尺度和单分子水平上的化学生物学研究

化学生物学是化学与生命科学交叉融合的新兴学科。在纳米尺度和单分子水平上原位、活体、实时研究化学生物信息是化学生物学的重要研究方向。分析化学工作者利用纳米技术和分子生物学的最新研究成果 ,在这一研究方向取得了重要进展 ,为化学生物学的发展做出了积极贡献。本文重点介绍实验室利用生物亲和性核壳纳米颗粒和分子信标核酸探针所发展的一系列原位、活体、实时检测、分离生命体内痕量活性物质的新原理、新技术及其在化学生物学研究中的应用。     

拉曼光谱在分析化学中的应用进展

评述了各种拉曼技术在分析化学方面的应用进展,涉及到的拉曼光谱技术有常规拉曼光谱、常规共振拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、表面增强共振拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱、傅里叶变换表面增强拉曼光谱及其联用技术。共引用９１篇文献。     

分子与金属纳米粒子间能量传递研究重要进展

正北京大学郑俊荣教授与厦门大学郑南峰教授等合作,利用时间分辨多维振动光谱技术,深入系统地研究了金属纳米粒子表面吸附分子体系的能量转移超快动力学过程。他们的研究发现,当吸附在金属纳米粒子(Pt和Pb)表面的一氧化碳分子被激发到振动激发态后,CO分子会很快弛豫回基态,同时通过电子-空穴对的激发把能量传递给纳米粒子。当纳米粒子的直径从2 nm缩小到1 nm时,这一过程的速率变慢了20倍!而且CO分子吸     

利用拉曼光谱识别新烟碱类农药

采用柠檬酸钠还原法合成纳米金颗粒溶胶,利用表面增强拉曼光谱技术(SERS)结合化学计量学,对烯啶虫胺、噻虫嗪和吡虫啉3种农药进行研究,建立了3种农药的拉曼光谱研究方法。采集农药溶液的拉曼光谱曲线,运用自主编写的程序对光谱曲线进行预处理,去除光谱噪音、基线漂移和荧光背景的干扰。结果表明,合成的纳米金颗粒溶胶对3种农药具有良好的增强效果,在拉曼特征频率400~1500 cm~(-1)范围内较为丰富;755,846和1109,633,771,994和1074 cm~(-1)以及995,1109和1034 cm~(-1)可分别用于识别烯啶虫胺,噻虫嗪和吡虫啉。烯啶虫胺、噻虫嗪和吡虫啉检测限分别为0.05,0.025,0.025 mg/L;并对特征峰1109,633,995 cm~(-1)进行线性拟合,R~2均大于0.93。对进一步实现表面增强拉曼光谱技术检测农产品复杂基质中新烟碱农药具有重要意义。     

煤焦油的拉曼光谱表征和组分识别

用355 nm激光作为激发光源检测了煤焦油常温拉曼光谱;应用两种量子化学计算程序(Gaussian-DFT和ADF)模拟了占总量1%以上的15种煤焦油组分的拉曼光谱,模拟结果与实验光谱能较好匹配,并对振动模式进行了归属分析。研究表明,煤焦油组分主要由共轭六元环构成,其拉曼光谱特征谱带主要在1 660、1 420和1 265 cm^-1附近,当共轭六元环成链式结构时,1 420 cm^-1谱带特征明显;五元环嵌入共轭六元环链式结构会导致其拉曼光谱在1 265和1 660 cm^-1谱带相对强度增大;五元环、杂原子基团和甲基侧链依附在共轭六元环上,则对组分的拉曼光谱影响不显著。     

基于分子间相互作用的纳米尺度分子传递

纳米尺度下的分子传递是以纳米先进材料为导向的材料化学工程学科所面临的关键科学问题之一.借鉴分子热力学的建模研究思路研究分子传递,从分子之间相互作用出发,结合分子模拟技术,有望最终建立理论模型,实现分子传递的定量预测.本文通过几个研究实例初步探索了如何从分子间相互作用出发开展纳米尺度下分子传递的研究,利用分子模拟手段解析纳米尺度下特殊的微结构,并以此为基础进而实现对分子传递行为的调控和预测,指导具有丰富纳米结构的膜材料以及催化材料的设计和应用.     

拉曼光谱在感染性疾病诊断中的应用进展

感染性疾病危害人类健康,以及全球公共卫生安全.引起感染性疾病的病原微生物种类非常复杂,已有的检测技术通常检测时间长且检出率低,因此临床上急需可用于快速诊断感染性疾病的检测技术.拉曼光谱(Raman spectroscopy)技术为无标记非侵入式检测,无需复杂的前处理,具有无损伤、检测时间短等优点,在感染性疾病快速诊断中...     

电化学原位拉曼光谱的应用及进展

常规电化学研究方法是以电信号为激励和检测手段,它提供的是电化学体系的各种微观信息的总和,难以准确地鉴别复杂体系的各反应物、中间物和产物,并解释电化学反应机理．近年来,由谱学方法（以光为激励和检测手段）与常规电化学方法相结合产生的谱学电化学技术得到迅速...     

苯酚分子拉曼光谱的密度泛函理论研究

采用B3LYP杂化泛函,6-31++G(d,p)基组,对苯酚分子的结构进行了优化.通过频率计算,获得了苯酚分子的拉曼光谱,并利用势能函数分布(PED)对拉曼光谱进行了指认.绘制了苯酚分子的静电势分布图,讨论了苯酚分子发生化学反应的位置,同时计算了HOMO-LUMO的能级差.通过TD-DFT计算获得了苯酚分子的吸收光谱和激发态.     

CRISPR纳米递送研究获进展

正近日,中科院国家纳米科学中心研究员蒋兴宇、郑文富带领的课题组发表了非病毒纳米载体递送的研究成果。他们开发了一系列非病毒的纳米载体,这些非病毒纳米载体可高效递送CRISPR/Cas9系统到体内,为拓展这一强大基因编辑技术在生命科学和临床领域的应用提供了新途径。相关成果近日发表于德国《应用化学》。     

超分子高分子化学进展

综述了超分子高分子化学近年来的进展,着重介绍固相聚合和毛杆高分子等方面的最新研究成果及应用展望,对超分子高分子化学的主要研究方法也作了扼要的介绍。     

银纳米粒子有序自组装体中偶联分子的表面增强拉曼光谱研究

采用自组装方法,分别以1,4-二巯基苯和对巯基苯胺为偶联分子,在光滑银基底表面上构筑了银纳米粒子的单层和双层有序结构.表面增强拉曼光谱研究表明,在有序银纳米粒子组装体中偶联分子的拉曼散射得到很大增强,其中1,4-对巯基苯的拉曼散射增强效应主要来自光滑银基底表面与单层银纳米粒子间的电磁耦合,而对巯基苯胺的拉曼散射增强效应则主要由两层银纳米粒子之间耦合作用所致.两种不同的耦合作用所产生的增强效应大致相近.     

拉曼光谱在催化研究中应用的进展

催化科学与技术的发展与催化研究方法的发展是密不可分的。特别是在催化新材料和新反应的不断探索过程中 ,催化新表征技术起着很重要的作用。在过去的几十年中 ,特别是自 6 0年代以来 ,催化研究领域发展了一系列催化研究的新方法 ,几乎利用了现代科学发展所派生出来的所有新技术 ,包括基于光 ,声、电、磁 ,电子、原子、离子和热的原理所研制出的现代物理技术。拉曼光谱是一项重要的现代分子光谱技术 ,被广泛应用于化学、物理和生物科学等诸多学科领域 ,是研究物质分子结构的有力工具。 70年代起拉曼光谱被应用于催化领域的研究 ,在担载型金…     

拉曼光谱技术在聚合物研究中的应用进展

拉曼光谱可以提供分子的振动信息,对于聚合物分子链的构象和链间的相互作用非常敏感,能够提供聚合物固体、薄膜或溶液的物理化学特性信息,如聚合物的结构单元、空间构型、晶态结构、分子链的物理构象或分子链子链和侧基在界面间或在各向异性材料中的排列等链取向信息等。因此拉曼光谱作为一种原位无损检测技术,其衍生出的表面增强拉曼光谱技术(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)、变温拉曼光谱技术、共焦显微拉曼光谱技术(Confocal Raman Microscopy,CRM)、拉曼Mapping成像技术和共振拉曼散射技术(Resonance Raman scattering,RRS)等,广泛应用于物理、化学和生物医学等领域。本文从拉曼光谱的基本理论基础、拉曼光谱技术及其在聚合物研究中的最新应用进展等方面进行综述,以探索扩展拉曼光谱技术在高分子物理与化学领域中许多问题,如分子链的构象结构、分子链的结晶行为、分子链的扩散运动和共混体系相态结构变化等方面的应用。     

DNA识别分子研究的进展

从天然小分子及人工合成小分子等方面综述了近年来DNA识别分子的设计、合 成、识别及应用的研究进展