基于光子晶体带边效应的表面增强拉曼基底

将光子晶体的带边效应与金纳米粒子的拉曼散射增强作用相结合,制备了一种新型光子晶体表面增强拉曼散射基底(PC-AuNPs),利用罗丹明B(RhB)作为报告分子,对所得基底性能进行检测.PC-AuNPs基底的制备包括3个步骤:在SiO2微球表面修饰氨基,再通过垂直沉降自组装得到蛋白石结构光子晶体(PC), 最后, 在光子晶体表面负载金纳米粒子(AuNPs).结果表明,光子晶体的带隙范围及AuNPs的负载量直接影响了PC-AuNPs基底的检测效果;以所得的PC-AuNPs基底测定RhB分子,其拉曼散射特征峰强度与浓度对数值呈现良好的线性关系,线性方程为I=1711lg[RhB(mol/L)]+15244,线性相关系数R2=0.9994,检出限为1×10-8 mol/L,表明此PC-AuNPs基底可用于目标物的定性及定量检测.本方法提高了传统拉曼散射光谱检测灵敏度,操作简单,具有良好的重现性,可为其它新型检测基底的制备提供.     

Cu2O/Ag纳米复合物的表面增强拉曼光谱

用一种简单的化学还原方法制备了银纳米粒子包覆的氧化亚铜（Cu2O）纳米复合物。扫描电子显微镜显示Cu2O 为八面体型的纳米粒子,表面光滑,结构对称。包覆的Ag部分占据Cu2O粒子表面。通过比较Ag/Cu2O纳米复合物、Ag溶胶及Cu纳米粒子表面吸附的4-巯基吡啶（4-Mpy）分子表面增强拉曼光谱（SERS）发现,利用此方法得到了Cu2O粒子表面吸附分子的拉曼光谱。银纳米粒子所产生的电磁场增强又增强了吸附在Cu2O上的4-Mpy拉曼信号。这种方法为初步研究Cu2O表面吸附分子性质提供了依据,扩宽了SERS的使用范围,使SERS应用在纳米半导体材料上成为可能。     

Ag_核Au_壳金属复合纳米粒子的制备及表面增强拉曼光谱研究

在已制备好的Ag纳米粒子表面,通过化学还原的方法沉积生长Au包裹层,制备了粒子尺寸为50-70nm的Ag核Au壳复合纳米粒子.通过改变AuCl₄^-量,使Ag_100-xAu_x中Au的含量由x=0变为x=30.用UV-Vis吸收光谱和透射电子显微镜(TEM)对该结构纳米粒子进行了表征,并以对巯基苯胺(PATP)为探针分子进行表面增强拉曼光谱(SERS)研究.表面拉曼光谱表明,该结构的纳米粒子具有比Ag更强的SERS活性,随着Au:Ag比例的逐渐增加,其活性呈现先增大后减小的趋势,其最大增强约为Ag纳米粒子的10倍.     

磁性Fe_2O_3/Au/Ag复合纳米粒子的制备及其富集作用研究

利用种子生长法制备了磁性Fe2O3/Au/Ag复合纳米粒子,采用UV-vis和SEM对其光学性质以及表面结构的变化进行了表征.通过调节硝酸银的用量,制备了一系列具有不同Ag壳层厚度和表面结构的双金属外壳纳米粒子.以苯硫酚(TP)为探针分子,研究了不同Ag壳厚度的磁性纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)活性.结果表明其SERS活性与表面结构的改变有关,在同时出现Ag和Au光学性质的Fe2O3/Au/Ag复合纳米粒子表面可观察到最强的SERS效应,这与表面的针孔效应以及Ag和Au之间的耦合增强作用有关.考察了Fe2O3/Au/Ag复合纳米粒子的磁富集作用,并利用SERS原位监测磁富集溶液中低浓度TP的能力,研究结果表明通过磁富集可提高SERS检测限,并且Fe2O3/Au/Ag的磁富集能力较Fe2O3/Au弱,但前者SERS信号较强.     

以Au/Cu纳米棒为基底的肺腺癌组织的特征表面增强拉曼光谱研究

通过金铜共混法制备了Au/Cu合金纳米棒,研究了铜掺杂对金纳米棒等离子体共振吸收和结构的影响,探究了Au/Cu合金纳米棒的等离子体共振拉曼增强效应.以Au/Cu合金纳米棒为基底对肺腺癌组织和癌旁正常组织进行了表面增强拉曼光谱检测.结果显示,癌变组织具有比癌旁正常组织更强的拉曼信号峰,位于1250,1344,1408,1568,1608和2560 cm~(-1)附近的拉曼峰分别与蛋白质的AmideⅡ氨基化合物、C—H弯曲振动、核酸中CH_3的对称变角振动、蛋白质色氨酸惰性环振动、蛋白质酰胺I谱带分子间反平行β-折叠的C—O健伸缩振动和蛋白质的巯基(S—H)伸缩振动有关,2936 cm~(-1)附近的拉曼峰为蛋白质CH_2的对称伸缩振动和CH_3的反对称伸缩振动共同作用产生.以铜掺杂的金纳米棒为基底的表面增强拉曼光谱法有望成为检测肺癌组织的有效手段.     

纳米金/银修饰的空心/杂化微球的制备及其作为综合性能优异的三维拉曼增强基底的研究

以带正电的聚苯乙烯(PS)微球为模板分别制备出表面层为二氧化硅的杂化微球(PS@Si O2)及空心二氧化硅微球(HSSi,hollow spheres of Si O2).利用巯基硅烷偶联剂的桥联作用将金或银纳米粒子修饰到二氧化硅壳层的外表面,制备出4种结构均匀、体积窄分布的复合粒子:(1)纳米金修饰在空心二氧化硅微球的外表面(HSSi-Au NPs);(2)纳米金修饰在实心的PS/二氧化硅杂化微球(PS为核、二氧化硅为壳层)的外表面(PS@Si O2-Au NPs);(3)纳米银修饰在空心二氧化硅微球的外表面(HSSi-Ag NPs)以及(4)纳米银修饰在实心的PS/二氧化硅杂化微球的外表面(PS@Si O2-Ag NPs).分别利用上述4种复合粒子作为拉曼增强(SERS)基底,并以结晶紫(CV)为探针分子对各基底的拉曼增强效果进行了研究,其CV检测限依次为10-10、10-9、10-11和10-11mol/L,均具有较高的灵敏度.结果表明,以空心二氧化硅微球作为载体的增强效果优于以实心的杂化微球作为载体的增强效果(HSSi-Au NPs对CV的检测限比PS@Si O2-Au NPs对CV的检测限低1个数量级;虽然HSSi-Ag NPs和PS@Si O2-Ag NPs对CV的检测限相同,但对于相同浓度的CV,前者所获得的信号要明显强于后者).多次随机的重复测试表明,上述4种基底均具有优良的重复性.将上述4种基底在实验室放置3个月后用于CV的检测,各个基底仍具有相近的拉曼增强效果,即上述4种SERS基底的稳定性良好.     

金核银壳纳米粒子薄膜的制备及SERS活性研究

采用柠檬酸化学还原法制备金溶胶, 通过自组装技术在石英片表面制备金纳米粒子薄膜, 在银增强剂混合溶液中反应获得金核银壳纳米粒子薄膜. 用紫外-可见吸收光谱仪和原子力显微镜(AFM)研究了不同条件下制备的金核银壳纳米粒子薄膜的光谱特性和表面形貌, 并以结晶紫为探针分子测量了金核银壳纳米粒子薄膜的表面增强拉曼光谱(SERS). 结果表明, 金纳米粒子薄膜的分布、银增强剂反应时间的长短对金核银壳纳米粒子薄膜的形成均有重要影响. 制备过程中, 可以通过控制反应条件获得一定粒径的、具有良好表面增强拉曼散射活性的金核银壳纳米粒子薄膜.     

抗坏血酸还原法制备金纳米花的机理

研究了以抗坏血酸和氯金酸为生长溶液制备金纳米花的反应机理. 结果表明, 通过改变生长溶液中抗坏血酸浓度可以调节小尺寸的初级金粒子在种子表面的聚集方式及金纳米花的熟化速度, 从而影响金纳米花的形貌和光学性质. 协同改变抗坏血酸浓度和pH值, 可实现对金纳米花形貌及光学性质的有效调控. 表面增强拉曼散射(SERS)性能评价结果表明, 抗坏血酸还原法制备的金纳米花表面较清洁, 对罗丹明6G有较好的拉曼增强效果.     

铜纳米粒子在碳纳米管上的原位生长及对过氧化氢电催化性能的研究

采用一种温和且有效的方法,将聚丙烯酸非共价修饰到碳纳米管上,并以其为模板,在碳纳米管上原位均匀的生长铜纳米粒子,制备了铜/聚丙烯酸/碳纳米管(Cu/PAA/CNT)纳米复合材料,并以此材料构建了一种新型的非酶H2O2传感器,研究了其对H2O2的电催化行为。结果表明:铜纳米粒子较均匀的生长在碳纳米管上,制备的纳米复合材料修饰到电极表面对H2O2表现出良好的电流响应,可实现对H2O2的灵敏测定,其响应电流与H2O2的浓度在1.9×10-6～8.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限达6.3×10-7mol/L。     

基于Au/SiO2纳米粒子的结晶紫表面增强拉曼特性研究

采用自组装-化学镀法制备了以SiO2为核,Au为壳层的核壳结构纳米粒子(Au/SiO2),以生物染色剂结晶紫为探针分子,研究了Au/SiO2的表面增强拉曼散射(SERS)效应,并考察了Cl-对SERS增强效应的影响。实验表明,Cl-对SERS有明显的增强效果,这主要是由于Cl-的加入使得Au/SiO2发生团聚,产生大量"热点",从而使SERS增强效果进一步加强。以Au/SiO2(5×1010 mL-1)为活性基底,KCl(0.01 mol/L)为额外增强剂,在水溶液中实现了对结晶紫(CV)的痕量检出,最低检测浓度可达到5×10-10mol/L。     

纳米银修饰的超疏水界面用于农药的超灵敏检测

采用化学还原法,在具有不同微观结构的规整的不锈钢网和聚纤维素酯薄膜表面合成了银纳米颗粒.利用氟化试剂对复合界面进行处理,形成超疏水性能的界面,能有效地浓缩目标分子.以罗丹明6G(R 6G)为分析物,纳米银修饰聚纤维素酯薄膜为基底,采用表面增强拉曼散射(SERS)分析了氟化处理前后基底对目标分子的检测能力.实验结果表明,具有超疏水性能的复合基底对R 6G分子的检出限为1 ×10-16 mol/L.以纳米银修饰的不锈钢网和聚纤维素酯两种复合材料为基底,对常用杀虫剂敌百虫的检出限分别为1×10-15 mol/L和1×10-16 mol/L.     

电化学发光分析法测定糖尿病相关二肽

将纳米金粒子负载于氧化铟锡导电玻璃(ITO)表面作为电化学发光(ECL)工作电极,建立了简单、快速测定二肽的方法.采用透射电镜、扫描电镜、电化学和光谱等技术方法表征材料和所制备电极的性能.在最优条件下,组氨酸-丙氨酸二肽分子(His-Ala)对鲁米诺在此电极上的ECL有显著的猝灭作用,从而可以对二肽进行检测.在2.44×10-11~1.22×10-7 mol/L浓度范围内,ECL响应和二肽浓度有良好的线性关系,检出限为2.42×10-12 mol/L(S/N=3).人体内胰高血糖素样肽-1(GLP-1)在二肽基肽酶IV(PDD-IV)作用下失去活性并释放出同量的His-Ala二肽,因此,本方法可通过测定血液中二肽浓度间接测定GLP-1,以及评估PDD-IV和其抑制剂的活性.上述DPP-IV抑制剂可调节2型糖尿病人血液GLP-1在正常水平,是糖尿病研究和治疗中具有潜在价值的药物设计靶点.     

基于Ru(bpy)32+/AuNPs/Nafion电化学发光传感器检测已烯雌酚

利用柠檬酸钠还原氯金酸制得金纳米粒子(AuNPs),基于AuNPs/Nafion与Ru(bpy)32+之间的静电引力,制备了Ru (bpy) 32+/AuNPs/Nafion电化学发光传感器.采用循环伏安法和电化学发光法对该传感器进行了表征,结果表明该传感器具有良好的稳定性和重现性,可实现对已烯雌酚的检测.在pH=7.0的0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(PBS,含0.05 mol/L三正丙胺)中,当已烯雌酚与修饰电极作用15 min时,电化学发光强度减少值与已烯雌酚浓度的负对数在1.0×10-10～5.0×10-7 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为6.0 X 10-11 mol/L.对1.0×10-8 mol/L已烯雌酚平行测定11次,相对标准偏差为2.7％.测定已烯雌酚实际样品的加标回收率在98.0％～104.5％之间.     

Synthesis, characterization, and electrochemiluminescence of luminol-reduced gold nanoparticles and their application in a hydrogen peroxide sensor

It was found that chloroauric acid (HAuCl(4)) could be directly reduced by the luminescent reagent luminol in aqueous solution to form gold nanoparticles (AuNPs), the size of which depended on the amount of luminol. The morphology and surface state of as-prepared AuNPs were characterized by transmission electron microscopy, UV/visible spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, FTIR spectroscopy, and thermogravimetric analysis. All results indicated that residual luminol and its oxidation product 3-aminophthalate coexisted on the surface of AuNPs through the weak covalent interaction between gold and nitrogen atoms in their amino groups. Subsequently, a luminol-capped AuNP-modified electrode was fabricated by the immobilization of AuNPs on a gold electrode by virtue of cysteine molecules and then immersion in a luminol solution. The modified electrode was characterized by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, and scanning electron microscopy. The as-prepared modified electrode exhibited an electrochemiluminescence (ECL) response in alkaline aqueous solution under a double-step potential. H2O2 was found to enhance the ECL. On this basis, an ECL sensor for the detection of H2O2 was developed. The method is simple, fast, and reagent free. It is applicable to the determination of H2O2 in the range of 3x10(-7)-1x10(-3) mol L(-1) with a detection limit of 1x10(-7) mol L(-1) (S/N=3).     

A new semiconductor-based SERS substrate with enhanced charge collection and improved carrier separation: CuO/TiO2 p-n heterojunction

In this paper, CuO/TiO₂ p-n heterojunction was developed as a new surface enhanced Raman scattering (SERS) substrate to magnify Raman signal of 4-mercaptobenzoic acid (4-MBA) molecule. In the heterojunction-molecule system, CuO as an “electron capsule” can not only offer more electrons to inject into the surface state energy level of TiO₂ and consequently bring additional charge transfer, but also improve photogenerated carrier separation efficiency itself due to strong interfacial coupling in the interface of heterojunction, which together boost SERS performance of the heterojunction substrate. As expected, owing to the enhanced charge collection capacity and the improvement of photogenerated carrier separation efficiency derived from internal electric field and strong interface coupling provided in the interface of heterojunction, this substrate exhibits excellent SERS detection sensitivity towards 4-MBA, with a detection limit as low as 1 × 10⁻¹⁰ mol/L and an enhancement factor of 8.87 × 10⁶.     

还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合膜负载金纳米粒子修饰玻碳电极检测双酚A

以水合肼为还原剂,采用均相还原法制备还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合材料(rGO-MWCNTs),通过滴涂法将其修饰到玻碳电极(GCE)表面.以此复合材料为载体,采用电化学方法制备了金纳米粒子-还原氧化石墨烯-多壁碳纳米管复合膜修饰电极(AuNPs-rGO-MWCNTs/GCE).通过扫描电镜(SEM)、EDS能谱技术和电化学方法对此电极进行了表征.研究了双酚A在修饰电极上的电化学行为.结果表明,此电极对双酚A的电极过程具有良好的电化学活性,在0.10 mol/L PBS溶液(pH 7.0)中,微分脉冲伏安法测定双酚A的线性范围为5.0 × 10-9~1.0 × 10-7 mol/L和1.0 × 10-7~2.0 × 10-5 mol/L,检出限为1.0 ×10-9 mol/L(S/N=3). 将此电极用于模拟水样和超市购物小票样品中双酚A含量的测定,加标回收率分别为97%~110%和98%~104%.     

基于DNA四面体纳米结构探针的电化学生物传感器检测DNA甲基化

该文以DNA四面体纳米结构探针(TSP)为捕获探针,将辣根过氧化物酶标记的IgG抗体结合在纳米金颗粒表面(AuNPs-IgG-HRP)作为信号分子,构建了一种新型DNA甲基化电化学传感器。利用一步热变性法组装成TSP后,通过Au—S键固定在修饰纳米金颗粒的金电极表面,经过靶标DNA杂交、5-甲基胞嘧啶(5-mc)抗体及AuNPs-IgG-HRP结合后,用差分脉冲伏安法(DPV)进行检测。采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)对修饰电极的构建过程进行电化学表征。探究了杂交时间、5-mc抗体浓度、IgG-HRP加入体积、氢醌(HQ)和过氧化氢(H2O2)浓度对传感器的影响。在最佳条件下,该传感器对甲基化DNA的线性响应范围为1.0×10-15~1.0×10-10 mol/L,检出限(S/N=3)为4.4×10-16 mol/L。该传感器具有良好的选择性和稳定性,为DNA甲基化检测提供了新方法。     

The ultratrace detection of crystal violet using surface enhanced Raman scattering on colloidal Ag nanoparticles prepared by electrolysis

Highly active,stable and affordable surface enhanced Raman scattering(SERS) substrates were obtained by electrolyzing a mixture of AgNO_3(4×10~(-4) mol/L) and Na_3C_6H_5O_7·H_2O(6×10~(-5) mol/L) for 1,2,3 and 4h at 7V.With crystal violet(CV) as a test molecule,a portable Raman spectrometer with 785 nm laser excitation was employed to carry out the SERS detection.Colloidal Ag nanoparticles prepared by electrolyzing for 3 h with the particle size of(65±17) nm is a perfect SERS substrate for the ultratrace ...     

Determination of Oxytetracycline with a Gold Electrode Modified by Chitosan-Multiwalled Carbon Nanotube Multilayer Films and Gold Nanoparticles

A molecularly imprinted electrochemical sensor was fabricated based on a gold electrode modified by chitosan-multiwalled carbon nanotube composite (CS-MWCNTs) multilayer films and gold nanoparticles (AuNPs) for convenient and sensitive determination of oxytetracycline (OTC). The multilayer of CS-MWCNTs composites and AuNPs were used to augment electronic transmission and sensitivity. The molecularly imprinted polymers (MIPs) were synthesized using OTC as the template molecule and o-phenylenediamine (OPD) as the functional monomer. They were modified on a gold electrode by electropolymerization. The electrochemical behavior of OTC at the imprinted sensor was characterized by cyclic voltammetry (CV), scanning electron microscopy (SEM), and amperometry. The molecularly imprinted sensor showed high selectivity and excellent stability toward OTC. The linear range was from 3.0 × 10^?8 to 8.0 × 10^?5 mol/L, with a limit of detection (LOD) of 2.7 × 10^?8 mol/L (S/N = 3). The developed sensor showed good recovery in spiked samples analysis.