金纳米粒子组装体系粒子密度与SERS强度的关系

利用纳米粒子组装技术制备出金基底／巯基苯胺自组装膜偶联层／金纳米粒子的“三明治”结构。实验结果显示,该结构对偶联层分子的喇曼光谱显示出很好的增强效应,增强因子可达１０＾５;在表面粒子密度（粒子覆盖度）较低时,表面增强喇曼散射（ＳＥＲＳ）强度与表面粒子密度近似呈线性关系;随着表面粒子密度的增加,这种线性关系出现负偏差并在表面粒子密度较高区域出现一个平台;在６０￣１１０ｎｍ范围内大粒径金粒子对喇曼光谱     

利用纳米粒子组装的方法制备SERS活性基底

1974年，FIeishm。nn等人［‘］发现吸附在电化学粗糙化的银电极表面上的毗院分子，其Raman散射强度具有超乎寻常的增强现象．后来经过VanDuyne门和CreZghton问等人的研究，认识到这一现象属于～种特殊的表面效应，其增强因子高达卫矿，故被称为表面增强喇曼散射（Surfac－EI。     

纳米粒子组装体系的研究进展

制备纳米粒子组装体系是构筑纳米结构的重要方法之一，本文综述了纳米粒子组装体系的制备方法及其性质和应用研究。     

利用纳米离子组装的方法制备SERS活性基底

A simple method for fabricating SERS-active substrate using Au nanoparticles is reported. HSCH2CH2NH2 was self-assembled on the Au/glass substrate, then nanoparticles of colloidal gold were bound to the surface. The SERS effect of such prepared substrate was studied by using BPE and an azobenzene thiol derivated compound and the SERS enhanced factor was found about 3×103.     

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.     

金纳米粒子在氨基表面上的组装-pH值的影响

用原子力显微镜（AFM）和表面增强喇曼光谱（SERS）研究了pH值对金纳米粒子在Au／巯基苯胺自组装膜表面上组装效果的影响．AFM结果表明，金纳米粒子在表面上的覆盖度随pH值表现出规律性的变化，巯基苯胺自组装膜的SERS强度随pH值的变化也有类似的趋势．在磁性环境下，氨基未质子化，金粒子难以组装上，而在酸性条件下，氨基质子化带正电，金粒子与基底容易结合．我们认为金纳米粒子和氨基之间的作用属于静电力，pH值同时影响膜表面氨基的质子化程度和金纳米粒子表面的带电量．     

金纳米粒子组装体系中偶联单分子层膜结构的SERS光谱表征与分析

通过分子自组装方法制备4,4′-二硫联吡啶(PySSPy)单分子膜修饰的金电极. 利用所形成的对巯基吡啶自组装单分子膜(SAMs)作为偶联层进行金纳米粒子有序膜的组装. 对该纳米粒子组装体系进行Raman光谱测定, 得到了具有良好信噪比的对巯基吡啶单分子膜的表面增强拉曼散射(SERS)光谱. 在此基础上, 进一步采用电化学现场SERS光谱技术研究了该纳米粒子组装体系的SERS光谱随电位变化的规律. 在该体系稳定的电位范围内表征对巯基吡啶单分子膜的特征谱峰1011与1093 cm^-1、1575与1610 cm^-1以及1206与1215 cm^-1这三对谱峰其强度随着所施加电位的改变呈现出明显的规律性. 分析表明, 偶联单分子层中吡啶环芳香性随着所施加电位的改变而有规律地变化是SERS光谱特征改变的内在原因.     

水/正己烷界面上超声波介导组装金纳米粒子薄膜用作SERS基底

本文以高能量的超声波作用于溶胶/疏水溶剂两相体系, 使溶胶相中的纳米颗粒先被加速吸附到乳液油滴的小表面. 随着乳液油滴向上转移, 在界面处破乳, 纳米颗粒就被释放到水/油界面上来, 形成自组装纳米薄膜. 尽管这种组装机制尚不完全清楚(如超声波是否确实如预期那样可以提高纳米粒子的动能), 但这种方法不需要预先对纳米粒子表面疏水修饰, 也不需向体系中添加表面活性有机小分子或电解质等诱导剂, 可快速有效制备表面“洁净”的纳米粒子薄膜, 并可用作高活性SERS基底.     

金银纳米粒子的复合组装及表面增强拉曼光谱研究

采用自组装技术在硅基底上进行金银纳米粒子的混合组装, 通过控制组装溶液中金银溶胶的体积比而控制基底上金银纳米粒子的密度. SEM结果显示金银呈亚单层均匀分布, 以吡啶为探针分子, 在不同波长的激发光下研究了纯金、银以及混合组装时的SERS效应. 利用金银在不同激发线下增强效应的不同以及探针分子吸附在金银纳米粒子表面主要谱峰相对强度差别的特点, 通过一系列校正以及差谱方法研究了金银共存时SERS效应的变化, 并分离出混合体系中金的增强行为, 结果表明在金银同时组装时吡啶的SERS谱峰特征主要表现为银纳米粒子的行为, 分离出的金SERS光谱特征接近银的行为, 说明金银纳米粒子之间产生了一定的耦合作用.     

表面增强拉曼散射强度与金纳米粒子粒径关系

表面增强拉曼散射（SurfaceenhancedRamanscattering,简称SERS）的增强机理主要分为两类’‘－‘’：电磁增强和化学增强．通常SERS活性表面的获得需要粗糙化．MOSkovitS最先提出,可将粗糙化的SERS活性表面模型化为平整金属基底上排列的金属胶体粒子“’．这样的模型与实际体系比较符合,同时给理论处理提供了便利．在这一模型基础之上,人们提出了一系列SERS电磁增强的理论计算方法’‘－“．在这些理论计算中,大多包含有SERS强度与粒径关系的结果．粒径对SERS强度的影响体现在两方面：1）SERS与粗糙度有关,粒径可视为粗…     

金纳米粒子膜的电化学合成及SERS活性分析

Surface-enhanced Raman scattering(SERS)-active gold nanoparticles(AuNPs) films were prepared with a one-step electrochemical method. The orthogonal design was used to investigate the experimental conditions influencing the morphologies and the SERS activity of the AuNPs. A condition was found to obtain the optimal SERS activity. The SEM study reveals that the AuNPs films were composed of closely packed AuNPs. The Finite Difference Time Domain(FDTD) simulation result indicates that the coupling between particles plays an important role in the enhancement SERS of AuNPs.     

Au/Ag核-壳结构纳米粒子的制备及其SERS效应

随着大量有关表面增强拉曼散射 (SERS)的实验和理论研究的开展 ,金属纳米粒子作为一类重要的 SERS增强介质 ,已引起了人们浓厚的研究兴趣 [1] .而 Au和 Ag作为最常用的活性基底物质 ,更是研究的热点 [2 ,3 ] .最近 ,美国印第安那大学的 Nie等 [4 ] 在单个银纳米粒子上 ,观察到高达 1 0 14 ～ 1 0 15的SERS因子 .同时 ,他们的另外一项工作表明银纳米粒子的形状和大小对 SERS活性有很大影响 [5] .但是 ,由于 Ag溶胶制备的重复性较差 ,且粒度分布不均匀 ,通过控制银颗粒大小而调控 SERS活性是相当困难的[6] .与 Ag相比 ,Au在可见光…     

Enhancement mechanism of SERS from cyanine dyes adsorbed on Ag2O colloids

Surface enhancement mechanism of Raman scattering from molecules adsorbed on silver oxide colloids is reported. Absorption spectra and Raman spectra of the cyanine dye D266 and pyridine molecules adsorbed on Ag₂O colloids, and the influences of S₂O₃²⁻ and OH⁻ on the SERS are studied respectively. The results indicate that ‘chemical' enhancement is dominant in Ag₂O colloidal solution. Surface complexes of adsorbed molecules and small silver ion clusters Ag_n⁺ as the SERS active sites make an important contribution to surface enhanced Raman scattering (SERS). At these active sites, charge transfer between the adsorbed molecules and the small silver ion clusters is the main enhancement origin. The enhancement factor of D266 adsorbed on Ag₂O colloids is theoretically estimated with the excited-state charge transfer model, which is roughly in accordance with the experiments.     

纳米TiO2的光致发光性能与SERS效应的关系

以采用溶胶-水热法制备的纯TiO₂及Zn掺杂的TiO₂纳米粒子作为SERS活性基底, 研究了其光致发光机制及其与表面增强拉曼散射(SERS)性能的关系. 结果表明, TiO₂纳米粒子的表面缺陷和氧空位等表面性质在其光致发光和增强拉曼散射性能中发挥着重要的作用. 在表面缺陷和氧空位含量较低时, TiO₂纳米粒子的光致发光光谱(PL)信号越强, 其SERS性能就越高; 当TiO₂纳米粒子的表面缺陷和氧空位含量达到一定程度时, TiO₂纳米粒子的PL信号越弱, 其SERS性能越高.     

复合SERS基底的构建及性质

通过自组装方法以对巯基苯胺(PATP)为偶联分子, 在石英基片上构筑了多种形貌的银钠米粒子单层结构和三明治结构. 研究了组装膜在不同激发线下表面增强拉曼散射(SERS)的增强差异. 研究结果表明, 单层基底和三明治基底中偶联分子的SERS信号因银纳米粒子间的电磁场耦合而显著增强, 且在三明治结构中增强更加明显. 对复合SERS基底增强因子进行计算可知, 复合SERS基底的表面等离子体共振(SPR)峰与激发线的匹配程度越好, 其增强因子越大. 在三明治结构中更易发生PATP分子转变为对巯基偶氮苯(DMAB)分子的激光诱导催化偶联反应. 另外, 该激光诱导催化偶联反应与激发波长密切相关.     

Imaging and SERS Study of the Au Nanoparticles Interaction with HPV and Carcinogenic Cervical Tissues

In this work, gold NPs were prepared by the Turkevich method, and their interaction with HPV and cancerous cervical tissues were studied by scanning electron microscopy, energy-dispersive x-ray spectroscopy, confocal and multiphoton microscopy and SERS. The SEM images confirmed the presence and localization of the gold NPs inside of the two kinds of tissues. The light absorption of the gold NPs was at 520 nm. However, it was possible to obtain two-photon imaging (red emission region) of the gold NPs inside of the tissue, exciting the samples at 900 nm, observing the morphology of the tissues. The infrared absorption was probably due to the aggregation of gold NPs inside the tissues. Therefore, through the interaction of gold nanoparticles with the HPV and cancerous cervical tissues, a surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) was obtained. As preliminary studies, having an average of 1000 Raman spectra per tissue, SERS signals showed changes between the HPV-infected and the carcinogenic tissues; these spectral signatures occurred mainly in the DNA bands, potentially offering a tool for the rapid screening of cancer.     

金纳米粒子单层膜表面SPR催化反应的原位SERS研究

表面增强拉曼散射（SERS）基底的活性和均匀性是其SERS应用研究的关键,通过气-液两相界面自发组装的方式及控制组装的时间可制备致密性不同的金纳米粒子单层膜（Au MLF）.由于疏松和致密基底表面的LSPR产生的方式和强度不同导致SERS增强效应和均匀性两者无法同时兼顾,通常得到局域表面等离激元共振（SERS）增强性能及表面等离激元共振（SPR）催化性能优异但均匀性欠佳的疏松基底,或SERS增强性能与SPR催化性能中等但均匀性优越的致密基底.研究表明SERS增强效应的提高与粒子密度增加和“热点”活性增加有关,而SPR催化转化率仅与“热点”活性有关.本文以致密的Au MLF为基底,以对巯基苯胺（PATP）和对巯基苯甲酸（MBA）为探针分子系统研究了激光功率对SPR催化反应效率的影响,研究发现激光功率提高可显著提升PATP偶联反应及MBA脱羧反应的转化率.同时发现后者脱羧反应的速率与激光功率平方的倒数成线性关系,为相关表面过程的动力学参数测定提供了新的途径.