表面增强拉曼光谱研究高分子—金属界面结构

表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）是近十几年来迅速发展起来的一种有力的表界面分析手段。本文简要地介绍了作者对激光拉曼制样技术的改进，以及ＳＥＲＳ在金属表面的聚合反应，聚合物在金属表面的取向，高聚物－金属表面微观结构等研究中的应用。     

硝酸刻蚀银表面的增强拉曼光谱及其在表面化学中的应用

最近,我们摸索出的硝酸刻蚀法制备有SERS(Surface Enhanced Raman Scattering,表面增强拉曼散射)活性的银表面,有良好的热稳定性,且费用低廉,预期在研究金属表面反应、催化和金属-聚合物界面结构等方面可发挥作用。在展示了这一新方法具有极高的表面增强因子后,本文介绍用该法研究吸附质的自集合(self-assembly)和表面取向结果。     

乐果涂膜表面增强拉曼光谱研究

通过蒸发乐果饱和水溶液在磁控溅射银膜上形成乐果涂膜,利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术研究了乐果涂膜的分子振动特性,并与乐果固体拉曼谱进行比较。研究结果表明,乐果晶体结构长程有序性的破坏造成涂膜SERS体系中υ(P—S)和υ(PS)振动峰的展宽和蓝移,水解引起乐果δ(SPOC)和δs(COPOC)振动模式强度降低,OC—N键中的O原子和N原子以及水解质子化的O在银表面吸附造成υ(OC—N)、υ(OC)、δ(N—H)、υ(CN)、δ(C—N—C)、δ(OPO)和υ(P—O)等振动模式显著增强。这为利用SERS技术研究乐果溶液以及乐果在植物体、食品中的残留提供了实验和理论依据。     

骨关节炎滑液的表面增强拉曼光谱技术研究

关节滑液(SF)作为关节重要组分,在关节运动、润滑、保护等方面起至关重要的作用。随着骨关节炎(OA)的发展,滑液内蛋白、多糖等成分也会发生改变,因此可作为OA检测的标志物。常规拉曼光谱法检测的灵敏度较低,难以实现对关节滑液内微/痕量成分的光谱学检测,因此,表面增强拉曼散射(SERS)技术成为微/痕量生物组织检测的优先选择。本研究首先利用配制的银纳米溶胶检测稀释血清和透明质酸(HA),以检验SERS技术用于关节滑液内含物检测的可行性,然后以患病早期(8周)OA犬类膝关节处滑液为实验对象进行SERS检测。结果表明,蛋白谱带和HA、硫酸多糖等多糖谱带的强度均明显增强,实现了关节滑液的微量检测分析。通过病变与健康关节滑液SERS光谱的对比分析发现,在OA早期,关节滑液中HA、硫酸多糖等多糖成分较健康滑液均呈现增加趋势,并与健康关节滑液中对应的相关谱带有显著性差异(p<0.05)。本研究将SERS技术用于关节滑液的检测,取得了较为理想的实验结果,为早期OA识别和病变规律的探究以及关节滑液等组织液的微/痕量检测开辟了新的路径。     

水溶液中碳纳米管的表面增强拉曼光谱研究

合成了碳纳米管和金纳米颗粒的复合物, 测量了水溶液相中复合物的表面增强拉曼光谱, 结果表明, 碳纳米管的巯基化修饰可以提高碳纳米管与金纳米颗粒复合的效率, 随着金纳米颗粒负载量的增加, 碳纳米管的拉曼信号逐渐增强. 加入己二胺分子可以减小金纳米颗粒之间的距离使表面增强效应更显著, 碳纳米管的拉曼光谱得到进一步的增强. 还可进一步在复合体系中加入对巯基苯胺和罗丹明B等小分子拉曼探针, 利用金纳米颗粒的表面增强效应, 这种多元复合体系有望作为多通道拉曼成像探针材料.     

表面增强拉曼散射活性基底

表面增强拉曼散射(SERS)是人们将激光拉曼光谱应用到表面科学研究中所发现的异常表面光学现象。它可以将吸附在材料表面的分子的拉曼信号放大106到1014倍,这使其在探测器的应用和单分子检测方面有着巨大的发展潜力。由于分子所吸附的基底表面形态是SERS效应能否发生和SERS信号强弱的重要影响因素,所以分子的承载基体是很关键的,因而SERS活性基底的研究一直是该领域的研究热点之一。本文总结了形态各异的表面增强拉曼散射活性基底,分析了最新发展并对其未来作一展望。     

磁性复合材料在表面增强拉曼光谱中的应用

表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有灵敏度高、检测速度快及选择性好等优点。近年来SERS光谱被广泛地应用于分析化学、环境科学、生物传感和界面催化等领域。SERS基底的性能是SERS技术能否得到广泛应用的关键问题。磁性-等离子体纳米复合材料具有SERS活性高、磁分离速度快和稳定性高的特点,已成为材料研究领域的热点之一。从食品安全、环境保护、生物传感与医学诊断、有机污染物的光催化降解及反应监测、药品质量检测五个方面出发,综述了近年来磁性-等离子体纳米复合材料在SERS检测中的应用,对目前磁性-等离子体纳米复合材料作为SERS基底的应用所存在的问题进行了讨论,并展望了未来的研究发展方向。     

表面增强拉曼光谱研究银电极/乙腈界面微量水的吸附行为

利用表面增强拉曼散射技术研究了含微量水的乙腈溶液中银电极 /乙腈界面水分子的吸附行为 ,详细考察了随电极电位的改变及微量水浓度对其的影响 .研究表明 ,银电极双电层中存在多种吸附模式下的水分子结构 .在较正电位下 ,水分子主要与乙腈形成弱的氢键共吸附于电极表面上 ,ν(O— H)伸缩振动出现在3 487cm- 1左右 ,一定范围内增加体相水的浓度对其影响较小 ;在较负电位下 ,随着乙腈解离反应的进行 ,水分子转为与表面配合物 [Ag(CN) n]( n- 1 ) - 作用而共吸附于电极表面 ,其有序性地增加导致 ν(O— H)频率出现在更高的波数 3 5 83 cm- 1 .增加水的浓度加强了界面水分子间的氢键作用 ,致使 ν(O— H)红移 ;在极负电位下 ,水分子发生解离 ,ν(O— H)的振动主要来自 Li OH微晶 ,其波数为 3 665 cm- 1 .随着体相水含量的增加 ,电极表面进一步形成水合 Li OH· H2 O,特征 ν(O— H)的波数为 3 5 63 cm- 1 .     

碘化银胶体上四苯基卟啉金属配合物的表面增强拉曼光谱研究

研究了四苯基卟啉金属配合物（MTPP,M=Ag,Mg,Cu,Pd）在AgI胶体上的表面增强拉曼光谱（SERS）。结果显示MgTPP与基底发生金属交换生成AgTPP,而在PdTPP和CuTPP上则未发现金属交换。除卟啉环的振动外,一些苯环振动带也被显著增强。在1400～1600cm-1范围,PdTPP和CuTPP的SERS与AgTPP有很大差别,可能反映了吸附分子在次甲基桥碳原子Cm附近立体构型的差异。     

表面增强拉曼光谱活性基底的制备与性质研究

建立了无氰电沉积粒径约20 nm的银颗粒制备表面增强拉曼光谱活性银基底的方法,考察了基底的相关性质。利用电化学循环伏安法在不同的扫描速度下研究此沉积体系的电化学行为,结果表明,银的电沉积过程受扩散控制,当扫描速度增大时,氧化峰位略正移,但还原峰明显负移。扫描电镜表征结果表明,沉积银层的结晶形状规则,分布均匀,粒径为(20±10) nm。以甲基橙为探针,考察了沉积银基底对拉曼光谱信号的增强作用,其增强因子为5.2×10⁵。沉积银基底对罗丹明6G(R6G)分子检测的线性范围为1×10^-12～1×10^-6 mol/L,相关系数为0.98,检出限低于1×10^-12 mol/L。拉曼光谱Mapping图表明,沉积银活性基底在大范围内的增强效果均匀。     

氧化乐果的振动光谱及其表面增强拉曼散射研究

采用ATR-FTIR、FT-拉曼表征了氧化乐果在酸、碱、中性条件下的振动光谱,获得了氧化乐果分子较为全面的结构振动信息;以金/银核-壳粒子为基底,获得了不同浓度及其酸碱条件下氧化乐果的表面增强拉曼散射(SERS)光谱,考察了其分子在该基底表面的吸附状态及其酸碱影响,推测了氧化乐果的SERS机理;结果表明:νas(NH),νas(CH3),Amide Ⅰ,ν( POC ),ν( PO ),ν(C-S)为氧化乐果分子特征振动;中性条件下,氧化乐果浓度低于2.0×10-2 mol/L已无明显SERS,酸、碱条件下,在2.0×10-10 mol/L氧化乐果分子与基底的作用仍显著,尤其酸性的SERS更强;氧化乐果主要以磷酸酯结构与基底表面作用,探讨了酸碱条件下的不同水解历程对该作用的影响,为研究有机磷农药的形态变化提供了参考.     

银纳米材料表面增强拉曼散射基底研究进展

表面增强拉曼散射（SERS）技术在环境保护、食品工业、医学检测、生物检测等领域有广泛的应用前景。SERS基底材料和结构是影响性能的关键因素,而银纳米材料SERS基底已被广泛应用。本文介绍了SERS基底的增强机理,对近年来纯银纳米材料和银基复合纳米材料SERS基底的研究进展进行了综述,并介绍了银纳米材料SERS基底发展面临的问题,对其发展趋势进行了分析和展望。     

表面增强拉曼光谱技术研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)具有检测灵敏度高、分析速度快等优点,是一种颇具潜力的痕量分析技术。SERS技术的关键在于通过机理研究制备出稳定性高、灵敏度高、重现性好的活性基底,从而实现痕量物质的定量分析。对SERS活性基底的发展和SERS在一些领域的应用进行了综述,提出了亟待解决的问题。     

表面增强拉曼光谱:应用和发展

表面增强拉曼光谱技术(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)是一种具有超高灵敏度的指纹光谱技术,目前已广泛应用于表面科学、材料科学、生物医学、药物分析、食品安全、环境检测等领域,是一种极具潜力的痕量分析技术。 本文对SERS技术及相关的针尖增强拉曼光谱(Tip-enhanced Raman spectroscopy,TERS),壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy,SHINERS)技术的发展及应用进行了综合评述,并探讨了其未来的研究热点及发展方向。     

表面增强拉曼光谱检测联苯胺

采用柠檬酸钠还原法制备了具有表面增强拉曼散射(SERS)活性的银纳米溶胶, 利用透射电子显微镜、 扫描电子显微镜和紫外-可见光谱仪对银纳米溶胶进行了表征. 对水相的联苯胺进行了SERS研究, 并对联苯胺的拉曼谱带进行了归属. 考察了团聚剂氯化镁的浓度对检测的影响, 发现随着氯化镁浓度的变大, SERS信号呈现出先增大后减弱的趋势, 即氯化镁的浓度存在一个最佳值, 此时联苯胺的检测限可达到10^-8 mol/L.     

自组装有序纳米银线表面增强拉曼光谱检测牛奶中三聚氰胺

制备具有表面增强拉曼散射(SERS)增强效果的基底是获得灵敏SERS检测的基础.本研究以多元醇法合成、流体流动法组装制备的有序纳米银线作为三聚氰胺的SERS增强基底,实现了样品中痕量三聚氰胺的快速灵敏检测.通过理论计算及实验考察得到了三聚氰胺的拉曼特征峰,优化了三聚氰胺在有序纳米银线基底上的SERS检测条件.在pH=8、水为溶剂、溶剂挥发时间为14 min的最佳条件下,三聚氰胺特征峰强度与浓度在0.05 ～ 1.00 mg/L范围内呈现良好的线性关系,其线性相关系数R=0.997,检测限为0.05 mg/L.在牛奶中添加不同浓度的三聚氰胺,其回收率为89.7％～ 109.2％,相对标准偏差低于6.8％.本方法对三聚氰胺检测具有很好的灵敏度和稳定性,为其它小分子化合物的SERS检测提供技术支持.     

表面增强拉曼光谱在偶氮染料检测中的研究进展

简述了偶氮染料的检测现状,对偶氮染料研究中表面增强拉曼光谱检测方法进行了综述。介绍了表面增强拉曼光谱用金属溶胶、金属电极、金属薄膜3种增强基底在偶氮染料检测中的方向,并对其在偶氮染料检测中的研究前景进行了展望。表面增强拉曼光谱法是一种新型光谱分析技术,具有操作简单、快速、灵敏度高等优势,为偶氮染料的检测开辟了新道路。     

表面增强拉曼光谱检测二噁英类化合物研究进展

以二噁英及二噁英类多氯联苯为代表的持久性有机污染物(POPs), 具有致畸、致癌、致突变的性质, 被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物. POPs通过环境进入食物链对食品安全造成威胁和影响. 以表面增强拉曼光谱(SERS)为代表的新型快速检测技术具有高灵敏分析的特点. 本综述总结了近年来基于SERS技术分析POPs的研究进展, 归纳了不同类型增强基底, 提出了SERS分析POPs的若干关键技术难点, 并对未来SERS技术在POPs分析方面的发展进行了展望.     

半导体纳米材料作为表面增强拉曼散射基底的研究进展

在总结半导体纳米材料作为表面增强拉曼散射(SERS)基底的一些相关研究工作的基础上, 讨论了半导体纳米粒子SERS基底的增强效应与纳米材料的种类、尺寸的相关性; 对半峰宽、激发波长进行了分析, 并对半导体纳米材料作为SERS基底时, 化学增强、电磁增强、纳米半导体缺陷和激子波尔半径的影响等进行了阐述.