SERS活性体系中光吸收带电磁和化学增强机制归属的认证研究

ＳＥＲＳ活性体系中光吸收带电磁和化学增强机制归属的认证研究方炎王四海（首都师范大学综合技术研究所，北京１０００３７）ＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔｏｆＥＭａｎｄＣＴＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓｏｎＯｐｔｉｃａｌＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＳｐｅｃｔｒａｏｆＣｏｌｏｉｄａｌ...     

吡啶－碘电子转移复合物的表面增强拉曼光谱（SERS）研究

吡啶－碘电子转移复合物的表面增强拉曼光谱（ＳＥＲＳ）研究马树国，吴国祯（清华大学物理系北京１０００８４）ＴｈｅＳｕｒｆａｃｅＥｎｈａｎｃｅｄＲａｍａｎＳｔｕｄｙｏｆＴｈｅｃｈａｒｇｅＴｒａｎｓｆｅｒＣｏｍｐｌｅｘｏｆＰｙｒｉｄｉｎｅ－Ｉｏｄｉｎｅｏｎ...     

氯化钾对银胶中碱性品红表面增强拉曼散射的影响

测量了银胶中碱性品红的表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）光谱。系统考察了不同波长光激发下ＫＣｌ对碱性品红ＳＥＲＳ光谱的影响，给出了不同波长光激发下碱怀品红的１３６６ｃｍ＾－１和２４２ｃｍ＾－１峰相对强度随ＫＣｌ量（或浓度对数值）的变化曲线，５１４．５ｎｍ和６３２．８ｎｍ光激发的碱性品红的ＳＥＲＳ谱有明显差异，２４２ｃｍ＾－１峰与其他峰的相对强度发生变化。     

胆红素铬合物的表面增强拉曼光谱研究

本文通过对近红外激发傅里叶变换拉曼光谱（ＮＩＲ－ＦＴ－Ｒａｍａｎ）与表面增强拉曼散射（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｒａｍａｎ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ,ＳＥＲＳ）技术的联用,没得胆红素及其络合物Ｎａ２ＢＲ,ＣａＢＲ与ＣｕＢＲ在银溶胶中的ＳＥＲＳ光谱。结果表明,这一类与胆结石密切相关的生物分子络合物具有不同的配位方式,且在银胶表面采取不同的吸附取向,并从配位化学角度初步解释了黑色结石的黑色成因。     

Ag2O胶体上SERS增强机制的研究

通过研究分别加入Ｎａ２Ｓ２Ｏ３和ＮａＯＨ对Ａｇ２Ｏ胶体上吸附分子ＳＥＲＳ的影响以ＳＥＲＳ随时间的变化发现；Ａｇ２Ｏ作为ＳＥＲＳ的活性载体，化学增强起决定作用，吸附分子与Ａｇ２Ｏ胶体表面的小银离子簇（如Ａｇ＾４＋）形成或强或弱的难溶于水的银离子簇络合物，构成ＳＥＲＳ活性中心，它们之间的电荷转移是增强的重要因素，应用激发态电荷转移模型初步估算了Ｄ２６６分子增强因子的量级，得到了与实验值基本一致的结果。     

SERS技术研究电化学中的共吸附

ＳＥＲＳ技术研究电化学中的共吸附顾仁敖（苏州大学化学系苏州２１５００６）ＳＥＲＳＳｔｕｄｉｅｓｏｎＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏａｄｓｏｒｐｔｉｏｎＧｕＲｅｎａｏ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＳｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｚｈｏ...     

表面增强拉曼散射(SERS)光谱研究含偶氮基长链脂肪酸薄膜

表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）光谱研究含偶氮基长链脂肪酸薄膜吴玉清赵冰徐蔚青陶艳春吴英李伯符（吉林大学超分子结构与谱学开放实验室１３００２３）ＳｕｒｆａｃｅＥｎｈａｎｃｅｄＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃＳｔｕｄｙｏｆＡｚｏｂｅｎｚｅｎｅＣｏｎｔａ...     

ELECTRON MOMENTUM SPECTRA OF EXCITED He(2~1S) AND He(2~3S)

ＥＬＥＣＴＲＯＮＭＯＭＥＮＴＵＭＳＰＥＣＴＲＡＯＦＥＸＣＩＴＥＤＨｅ（２１Ｓ）ＡＮＤＨｅ（２３Ｓ）ＣｈｅｎＺｈａｎｇｊｉｎＳｈｉＱｉｃｕｎＣｈｅｎＪｉＸｕＫｅｚｕｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｏｄｅｒｎＰｈｙｓｉｃｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎ...     

SHOCK COMPRESSION BEHAVIOR OF BROMOFORM

ＳＨＯＣＫＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮＢＥＨＡＶＩＯＲＯＦＢＲＯＭＯＦＯＲＭＰｅｎｇＳｈａｎｇｑｉａｎｇａ，ｂ，ｃＪｉｎｇＦｕｑｉａｎａ，ｂＨｕＪｉｎｂｉａｏａ，ｂＧｏｕＱｉｎｇｑｕａｎｂａ．ＬａｂｆｏｒＳｈｏｃｋＷａｖｅａｎｄＤｅｔｏｎａｔｉｏｎＰｈｙ...     

水杨酸分子NIR－FT－SERS与VIS－SERS的比较研究

水杨酸分子ＮＩＲ－ＦＴ－ＳＥＲＳ与ＶＩＳ－ＳＥＲＳ的比较研究方炎，汪媛，胡凤霞（首都师范大学实验中心，首都师范大学综合所北京１０００３７）ＴｈｅＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＶＩＳ－ＳＥＲＳｔｏＮＩＲ－ＦＴ－ＳＥＲＳｏｆＭｏｌｅｃｕｌｅｓＡｄｓｏｒｂｅｄｏ...     

金纳米团簇组装的表面增强拉曼散射基底

表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术是一种高灵敏度的检测技术，已在社会发展的多个领域显示出潜在的应用前景。SERS活性基底的大面积、低成本、可控制备是表面增强拉曼散射光谱学研究领域的热点之一。利用溶液法将直径小于5 nm的金纳米团簇旋涂成膜，调控退火温度和时间，将金纳米团簇融合组装成随机分布的金纳米岛。由于融合组装过程在150～210 ℃范围缓慢，控制条件可实现具有高密度增强“热点”的SERS基底，方法简单、成本低廉、面积大、均匀性高。我们利用该方法可重复性获得了性能优良的SERS基底。该基底对表面吸附的单分子层，具有强烈的表面增强拉曼散射光谱响应，150～210 ℃退火样品的宏观增强因子106～107量级。研究表明：相同条件下150～180 ℃退火，金纳米团簇首先融合成直径10～20 nm细小金纳米岛；退火温度190～210 ℃时，形成10～20 nm细小金纳米岛与50～70 nm金纳米岛混合并存的现象。拉曼光谱表征显示：大、小金纳米岛混合并存样品的宏观增强因子高于细小金纳米岛组成的样品。经220 ℃退火后，金纳米团簇完全融合成直径50～100 nm的金纳米岛，岛间距也随之增大，导致纳米岛之间的电磁场强度呈指数衰减，220 ℃退火的样品具有较低的增强因子。本论文揭示了金纳米团簇的缓慢自组装机制，分析了金纳米岛的形貌与表面增强拉曼散射光谱的关系，为该基底的应用研究奠定基础。     

干净、均一的表面增强拉曼基底的制备和表征

采用盐酸羟胺种子生长法制备60 nm左右的粒径均一的金纳米粒子, 通过在ITO上修饰3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(APTMS)对金纳米粒子进行组装, 得到组装密度较高、均一的表面增强拉曼光谱(SERS)基底; 采用等离子体清洗再用醋酸溶液浸泡除去氧化层的方法, 可获得干净的SERS基底, 这种方法与其它基底除杂方法相比更为简单、操作性强且信号只衰减了20%。     

氯离子对固定银纳米颗粒SERS活性的影响

通过在硅片上修饰聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对银纳米粒子进行组装,得到均一的表面增强拉曼光谱(SERS)基底。借助于此基底,在水溶液环境中,以异烟酸(INA)和罗丹明6g(R6g)作为探测分子,研究了氯离子(Cl-)对SERS增强的影响。结果表明,对于不同的探针分子,Cl-对银颗粒SERS活性的影响存在选择性。对于INA分子,在溶液中没有Cl-的情况下,分子通过羧基以锐角吸附在银颗粒表面,具有良好的SERS谱。在加入Cl-后,由于竞争吸附,INA分子脱附,SERS信号消失。R6g分子在银颗粒表面没有特异吸附,Cl-的加入并没有影响其与银颗粒的作用状态,在加入Cl-后SERS光谱没有发生显著变化。     

半胱氨酸作为耦联剂制备的纳米银膜上的SERS研究

在直流10V电压下电解聚乙烯醇和硝酸银的混合液3h制备纳米银胶,将经过半胱氨酸修饰后的载玻片浸入银胶24h制得纳米银膜。用紫外可见分光光度计对银胶进行了观测,由于其吸收峰半高宽较窄可知银胶中纳米银颗粒粒径分布较为均匀。同时,使用扫描电镜对银膜进行了表征。通过对半胱氨酸分子SERS信号的分析得出了纳米银粒子在玻璃表面上可能的组装方式。以结晶紫(Crystal Violet)和孔雀石绿(Malachite Green)作为探测分子,采用便携式拉曼光谱仪测得两种分子不同浓度下的SERS谱。发现该方法所制得的纳米银膜有很好的表面增强效果。最后分析了半胱氨酸分子SERS信号对探针分子光谱的影响。     

Adsorption of purpald SAMs on silver and gold electrodes: a Raman mapping study

The adsorption modes of 4‐amino‐3‐hydrazino‐5‐mercapto‐1,2,4‐trizole (purpald) self‐assembled monolayers (SAMs) formed on SERS‐active silver and gold electrodes were comparatively studied using surface‐enhanced Raman scattering (SERS), and the self‐assembling procedures were investigated by the Raman mapping technique. Purpald SAMs adopted a titled orientation with S, N2 atoms anchoring to the silver electrode and the  N7H₂ close to the surface, whereas purpald stood up on the gold electrode through S, N5 atoms and with  N8H₂ adjacent to the surface. The density functional theory (DFT) at the level of B3LYP was performed to help explain their different adsorption behaviors on the silver and gold electrodes. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

SERS microRaman spectral probing of adsorbate‐containing,liquid‐overlayed nanosponge Ag aggregates assembled from fractal aggregates

Adsorbate‐containing, nanosponge Ag aggregates overlayed by a thin (~1.5 mm) liquid layer are reported as a new type of sample for Surface‐enhanced Raman scattering (SERS) microRaman spectral measurements and adsorbate (analyte) detection. Macroscopic Ag aggregates (of about 1.5 × 1.0 × 0.025 mm size) with the nanosponge internal morphology (revealed by Scanning electron microscopy (SEM)) were prepared by 3D assembling of fused fractal aggregates (D = 1.84 ± 0.04) formed in Ag nanoparticle hydrosol/HCl/adsorbate systems with 2,2’‐bipyridine (bpy) and/or a cationic free‐base tetrakis(2‐methyl‐4‐pyridiniumyl) porphine (H₂TMPyP) as the testing adsorbates. For SERS microRaman measurements, the macroscopic aggregate was overlayed by a thin (~1.5 mm) layer of the residual liquid. Preparation procedure, nanoscale imaging, and SERS spectral probing including the determination of the detection limits of the adsorbates revealed the following advantages of the adsorbate‐containing, liquid‐overlayed 3D nanosponge aggregate as a sample for SERS microRaman spectral measurements: (1) localization of adsorbate (analyte) into hot spots and, simultaneously, prevention of the analyte decomposition during the spectral measurement (carried out without an immersion objective), (2) fast and simple sample preparation, and (3) minimization of sample volume and an efficient concentration of hot spots into the focus of the laser beam. The advantages of the nanosponge Ag aggregates are further demonstrated by the 40 fmol limit of detection of bpy as Ag(0)‐bpy surface complex, as well as by preservation of the native structure of the cationic free‐base porphyrin H₂TMPyP. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

金纳米粒子的二维组装与表面增强拉曼散射研究

金纳米粒子的二维组装与表面增强拉曼散射研究朱涛王健符小艺张续刘忠范（北京大学化学与分子工程学院智能材料研究中心北京１００８７１）Ｔｗｏ┐ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＧｏｌｄＮａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅＡｓｅｍｂｌｉｅｓａｓＡｃｔｉｖｅＳｕｂｓｔｒａｔｅｓｆｏ...     

Self-assembly 2D plasmonic nanorice film for surface-enhanced Raman spectroscopy

As an ultrasensitive sensing technology, the application of surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) is one interesting topic of nano-optics, which has huge application prospectives in plenty of research fields. In recent years, the bottleneck in SERS application could be the fabrication of SERS substrate with excellent enhancement. In this work, a two-dimensional (2D) Ag nanorice film is fabricated by self-assembly method as a SERS substrate. The collected SERS spectra of various molecules on this 2D plasmonic film demonstrate quantitative detection could be performed on this SERS substrate. The experiment data also demonstrate this 2D plasmonic film consisted of anisotropic nanostructures has no obvious SERS polarization dependence. The simulated electric field distribution points out the SERS enhancement comes from the surface plasmon coupling between nanorices. And the SERS signals is dominated by molecules adsorbed at different regions of nanorice surface at various wavelengths, which could be a good near IR SERS substrate for bioanalysis. Our work not only enlarges the surface plasmon properties of metal nanostructure, but also exhibits the good application prospect in SERS related fields.     

真菌鉴别和检测的SERS光谱技术研究进展

真菌是一种广泛存在于自然界的病原微生物,具有细胞核、细胞壁等结构,可以引起动、植物和人类的多种疾病。真菌感染是临床上常见的感染性疾病之一,使得近年来针对真菌的高效检测及真菌相关领域的研究备受关注。目前真菌的传统检测方法主要有培养、镜检与分子生物学检测法等,均具有操作复杂、耗时等缺点。表面增强拉曼散射(SERS)技术以其不受水分子干扰、能反应分子指纹信息、检测迅速等特点在真菌的检测与鉴别领域逐渐发挥出明显的优势。在简要介绍真菌的结构特点及真菌常用的检测方法基础之上,主要针对拉曼光谱(Raman spectrum)/SRES技术在真菌检测和鉴别中的应用进行调研和讨论。首先通过对Raman/SERS技术的特点以及真菌的结构特征进行解析,根据调研Raman/SERS技术用于真菌检测的相关文献,分析了SERS技术用于真菌检测的可行性,提出SERS技术在真菌检测时会面临检测灵敏度低、信号复杂、选择性和特异性差以及信号重现性和稳定性不佳等难点。为解决以上难题,分析了SERS的增强模式,重点针对SERS的纳米增强介质材料、SERS标签(SERS tag)的信号放大效应以及SERS光谱分析技术与微流控芯片分析技术结合等SERS分析新进展,予以了系统地综述和讨论。通过纳米材料选择和纳米微结构的构建,SERS增强介质所产生的SERS增强效应在真菌鉴别以及临床疾病快速诊断中显示出巨大的发展潜力;基于SERS tag产生的信号放大机制,可以有效提高真菌SERS检测的灵敏度、特异性和重现性;在微流控芯片中设计和集成SERS增强纳米微结构,构建基于SERS tag 的信号放大策略,开展针对真菌的快速高效测试方法研究,更有望实现真菌样本的高通量及高内涵SERS检测,其在真菌的鉴别和检测上显示出巨大的研究价值和应用前景。