窄带薄层色谱-表面增强拉曼光谱联用法的建立及应用

建立窄带薄层色谱-表面增强拉曼光谱(narrow-band TLC-SERS)分析方法来改善传统薄层色谱-表面增强拉曼光谱法(TLC-SERS)在色谱展开过程中斑点横向扩散以及由于滴加SERS基底而导致的斑点二次扩散的不足,进一步提高TLC-SERS方法的检测灵敏度。本文采用色谱层析硅胶GF254制备并优化出宽度为2mm的窄带TLC板,待样品在窄带TLC板上分离后,在分离斑点表面喷洒银溶胶,然后对斑点进行SERS检测。结果表明,narrow-band TLC-SERS法具有简便、快速、灵敏的特点,不仅改善了传统TLC-SERS方法斑点横向扩散的不足,而且降低了固定相的用量,节约了成本,具有非常广阔的应用前景。     

以MOF材料为固定相的新型TLC-SERS技术研究

薄层色谱与表面增强拉曼光谱联用技术(TLC-SERS)在分离鉴定组分上具有很大的优势,但其步骤繁琐,在检测条件上也存在许多不足。为此我们提出,表面增强薄层色谱-拉曼光谱(surface-enhanced thin layer chromatograghy-Raman spectroscopy,SETLC-RS)联用技术,其是对传统TLC-SERS技术的改进。利用SETLC-RS技术,对混合物进行分离后,可直接置于拉曼仪下检测,无需传统的加胶过程,且具有检测灵敏度高、稳定性强、快捷等卓越优点。实验中,我们选取五种化合物,考察SETLC-RS技术的分离性能及SERS增强性能。结果证明,其可对五种化合物完成很好的分离,且与传统TLC-SERS技术相比,在SERS增强性能上具有非常显著的优势。     

表面增强拉曼散射胶带:一种原位检测平台

基于局域表面等离基元共振的原理,表面增强拉曼光谱(SERS)技术因其具有灵敏度高、使用方便、能提供近场增强的优点,广泛用于催化、光谱电化学、传感等领域[1-2]。表面增强拉曼基底是SERS的核心,硅片、玻璃片是最常用的用于制备SERS基底的衬底材料,然而他们的刚性特征限制了其应用范围。我们提出了一种简单的制备表面增强拉曼散射胶带的方法,利用胶带的粘性特征直接将沉积在刚性硅片表面的纳米结构转移至胶带表面。需要用时直接将胶带撕下来贴在需要检测的位置上,这种表面增强拉曼散射胶带可灵活方便用于固体、液体的原位检测和研究。     

三种不同银纳米粒子SERS基底比较研究

表面增强拉曼光谱(SERSp)技术是一种新兴的分析检测技术,由于其对样品分析灵敏度高、检测时间短以及样品所需量小等优点,近年来该技术已在生物医学,化学等领域得到广泛的应用,同时表面增强拉曼散射(SERS)基底的制备已成为该领域的研究热点。本文主要对三种以银纳米粒子(AgNPs)的SERS效应为基质的拉曼活性基底:毛细管-AgNPs,二氧化钛-AgNPs和滤纸-AgNPs进行比较研究。首先分别用三种基底对罗丹明6G(R6G)分子进行拉曼光谱采集及分析,找出三种SERS基底相应的最佳制备条件。最后用这三种最佳条件下制备的SERS基底对同一个健康人血清进行拉曼光谱检测,并对结果进行分析比较。初步结果:三种SERS基底都是可靠的和实用的;二氧化钛-AgNPs基底灵敏度相对较高,但制备过程较复杂;滤纸-AgNPs基底灵敏度其次;毛细管-AgNPs基底及滤纸-AgNPs基底的制备均较为简单。因此,从实用角度考虑,滤纸-AgNPs基底比较适合血清的表面增强拉曼光谱检测与分析。     

TLC-SERS对鸡肉中的氧氟沙星快检研究

采用薄层色谱法与表面增强拉曼光谱联用技术(TLC-SERS)分离和检测鸡肉中的氧氟沙星(OFX)。薄层色谱法(TLC)可以将目标分析物从混合物中快速分离出来,解决了SERS无法准确识别目标分析物的问题,且SERS具有灵敏无损的特点。采用商用硅胶60 F254荧光板作为固定相,无需对样品进行预处理,将含有OFX的鸡肉组织液混合液滴在商用硅胶板上即可实现TLC分离。鸡肉混合样品采用TLC分离后,在OFX对应位置滴加银纳米粒子,采用银纳米粒子作为增强基底,进行SERS检测。TLC-SERS联用技术实现了快速分离检测鸡肉的氧氟沙星,其检出限可达到0.01 ppm。     

TLC-SERS联用快速同时检测食品中非法添加的碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ的研究

建立了一种薄层色谱(TLC)与表面增强拉曼光谱(SERS)联用快速检测食品中非法添加的碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ的方法。采用薄层色谱法对样品提取液进行简单分离,并优化了薄层色谱分离条件;合成并优选出水相和有机相两类银溶胶,分别用作碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ拉曼信号增强基底,继而利用优选的银溶胶为增强基底对分离出的微量物质进行表面增强拉曼光谱检测,考察了检测时间,并确立了碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ检出限分别为1和2.5 mg·L-1。将该方法用于实际样品检测,成功实现了复杂食品基质中碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ的同时快速检测。该方法具有简便、快速、经济、专属性好等优势,为复杂食品基质中碱性橙Ⅱ和酸性橙Ⅱ的同时快速检测提供了新方案。     

磁性-金属核壳纳米结构在分离和SERS检测中的应用研究

对于复杂有机混合物的快速分离和检测已经成为环境监测和食品安全中研究的重点内容。高效液相色谱法(HPLC)作为一种有效的分离技术可对复杂体系进行分离,而表面增强拉曼光谱(SERS)具有高表面灵敏度,可对分子进行准确的定性和班定量分析,两种结合可望对复杂体系进行详细的分析指认。本文通过利用磁性-金属核壳纳米粒子为SERS基底,将HPLC和SERS技术联用,选用4,4-联吡啶和农药福美双混合物作为模型体系,以可撤离的磁场作为富集手段,在HPLC分析的同时实现流出物与纳米粒子的充分作用,以HPLC的检测器测定成分流出时间,以SERS确定对应的物种的成分,从而有限实现分离和连续在线SERS检测。     

拉曼光谱法鉴定文物及艺术品中染料的研究进展

中国是丝绸之路的发源地,染色历史源远流长。文物及艺术品中的有机染料蕴含着制作年代、原料来源、染色工艺及保存状况等丰富的信息,但因染料成分复杂、含量低、易于降解,其鉴定一直是文物分析领域的难点。拉曼光谱作为一种指纹光谱在文物及艺术品中染料分析方面具有独特的优势。系统阐述了显微拉曼光谱法(MRS/μ-Raman)、近红外傅里叶变换拉曼光谱法(NIR-FT-Raman)、表面增强拉曼光谱法(SERS)、共振拉曼光谱(RRS)法的原理、特点、局限性以及在染料鉴定中的研究进展和发展方向; 分类归纳总结出了黄栀子、姜黄等染料的拉曼光谱特性; 对比分析了紫茜素在采用不同波长激光器激发下的荧光现象; 介绍了以自制的灰绿色银胶颗粒为基底,联合薄层色谱(TLC) 分离技术及SERS鉴定茜草中的色素,表明银溶胶微粒产生的表面增强效应可显著降低拉曼光谱荧光背底。指出拉曼光谱作为一种快速、便捷的结构定性测试手段在文物和艺术品染料分析中应用前景广阔,提出多种拉曼光谱技术相结合、拉曼光谱技术与分离技术相结合以及拉曼光谱技术与远距离传导技术相结合是拉曼光谱技术的发展趋势。     

基于表面增强拉曼光谱技术的多通道同时快速检测原烟中的多菌灵和甲基硫菌灵

基于表面增强拉曼光谱(SERS)高灵敏的分子结构表征优势,本文发展了一种结合便携式拉曼光谱仪,利用SERS实现原烟中广谱杀菌剂多菌灵和甲基硫菌灵的多通道同时快速检测方法.该方法首先对前处理技术进行了优化,将多菌灵与甲基硫菌灵分离于同一处理液的不同溶液层中,再利用便携式拉曼光谱仪进行检测,实现了一次前处理同时区分检测多菌...     

磁流体SERS超灵敏检测鱼表面农药残留

将表面增强拉曼散射(SERS)光谱与磁性流体的结合应用于SERS即时(POC)检测,首先将银纳米粒子修饰到磁性Fe3O4纳米粒子表面制备磁性等离子体(AgMNPs)。AgMNPs的强磁响应性能够快速分离和检测鱼皮表面的目标分析物。制备了具有不同腔体的微流体芯片,通过磁场限制磁流体在不同腔体内的分布,从而增强了SERS信号并将检测限提高了两个数量级。磁性流体POC传感器以优异的选择性和低至皮摩尔级的高灵敏度成功检测到鱼中的孔雀石绿(MG)。实现了一种无标记、无损的光学传感方法,具有检测食品或环境中各种有害成分的潜力。     

锥柱型光纤探针在表面增强拉曼散射方面的应用

基于生化分子检测技术高灵敏度、小型化的需求,近些年国内外相继提出一种用光纤表面增强拉曼散射(SERS)探针进行拉曼信号检测的方法,此检测方法不仅能实现远端检测和原位检测功能,而且具有很高的灵敏度.本文通过简单的管式腐蚀法制成一种锥柱组合型光纤探针,并通过静电引力将银纳米颗粒结合到硅烷化的二氧化硅光纤探针表面.用罗丹明6G(R6G)溶液的检测极限来表征该光纤探针的活性和灵敏度,通过优化银纳米颗粒的自组装时间为30 min,光纤探针直径为62μm,制备出高灵敏度的光纤SERS探针,远端检测R6G的检测极限可达到10~(-14)mol/L.因此,该光纤SERS探针在分子检测方面有巨大的应用前景.     

基于表面增强拉曼光谱的左氧氟沙星检测研究

目前用于检测药物分子的光谱方法主要有荧光光谱法、紫外光谱、红外光谱法等。使用拉曼光谱法检测药物分子的相关信息比较少,表面增强拉曼光谱(SERS)技术具有无损检测、快速灵敏和不受溶剂水的影响等优点。本文开展了基于锌掺杂TiO_2纳米粒子(Zn-TiO_2NPs)作为SERS活性基底的左氧氟沙星(LVFX)药物分子的检测研究。研究结果表明,使用SERS技术对左氧氟沙星进行定性定量分析其检测限可以达到1×10-7 mol·L-1,其定量范围为1×10-31×10-7 mol·L-1。     

SERS生物传感器检测前列腺癌生物标志物

前列腺特异性抗原(PSA)是前列腺癌的血清生物标志物,对其含量的测定在前列腺癌的早期诊断和治疗中十分重要。表面增强拉曼光谱(SERS)技术,拥有极高的灵敏度和极强的选择性,在抗体抗原检测研究中逐渐受到重视。研究提出了一种基于SERS的生物传感器方法对PSA进行定量检测。使用溅射手段制备了均匀的SERS活性基底,使用PSA适配体代替抗体进行PSA识别,通过探针分子亚甲基蓝(MB)信号的降低来进行PSA检测,为PSA检测和诊断提供了方法。     

微流控SERS芯片及其生物传感应用

由于微流控芯片具有优异的集成性和灵活的可操作性,基于芯片上的检测方法被大量开发,发展十分迅速。其中,表面增强拉曼光谱（SERS）凭借其超高的灵敏度、独一无二的指纹谱和窄峰宽等特点成为一种广泛采用的检测手段。SERS微流控芯片集SERS检测技术与微流控芯片的优势于一体,一方面为SERS检测方法的重复性和可靠性提供了一个高效平台,另一方面推动了微流控芯片的功能拓展,在生物分子探测、细胞捕获乃至组织模拟等领域具有广阔的应用前景。本文在简要介绍SERS的原理及其生物传感应用的基础上,重点概述了SERS微流控芯片的构建及其在生物传感及检测中的应用,最后探讨了该研究方向存在的问题及发展方向。     

表面等离子体共振与表面增强拉曼散射相关性研究

本实验利用实验室搭建的SPR-SERS显微拉曼光谱仪同时检测了吸附在40 nm银膜上的4-amin-othiophenol(4-ATP)自组装膜的表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,简称SPR)消光谱及表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering,简称SERS)光谱,研究了两者之间的相关性。实验发现随着SPR吸收的增强,SERS强度也急剧增强,在SPR共振角附近SERS强度是远离共振角处的20多倍。因此在共振角附近能够极大的提高SERS的检测灵敏度并扩展SERS的应用。     

超灵敏SERS基底的构筑及其在催化与检测中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)由于其极高的灵敏度和选择性在分析化学、材料科学、生物医学、环境监测等领域具有巨大的应用前景,SERS在向实际应用体系延伸的过程中,兼具多功能性质应用的材料是当今SERS基底构筑的发展方向。这里我们介绍两种超灵敏SERS基底的构筑方法及其在催化与检测中的应用:一种是银箔/ZnO纳米纤维的构筑,并利用这种SERS基底检测有机污染物的光催化降解动力学过程;一种是超疏水超亲油的三维网状结构的金/泡沫镍材料的构筑,建立了一套分离、富集的系统对环境中持久性有机污染物进行SERS检测。     

Ag纳米粒子修饰聚合物纳米尖锥阵列的SERS衬底制备

表面增强拉曼散射(SERS)以其无损、超灵敏、快速检测分析等优点而备受关注,在化学和生物传感等应用领域有着极大的潜力。研制灵敏度高、重复性强、稳定性好的SERS基底,对于实现其在痕量分析、生物诊断中的实际应用具有重要意义。具有微/纳米结构的聚合物具有优异的机械性能、光学性能、耐化学性等优点。通过模板压印法,利用多孔阳极氧化铝(AAO)在聚合物聚碳酸酯(PC)表面制备一种高度有序的纳米PC尖锥阵列结构,然后通过蒸发镀膜在PC尖锥阵列上沉积一层银膜,制备了大面积Ag纳米颗粒修饰的高度有序聚合物纳米尖锥阵列。高曲率纳米针状结构顶端的银颗粒及颗粒之间狭小的纳米间隙能产生大量的SERS"热点"。这种方法得到了均匀,可重复,大面积高增强的SERS活性基底,并进一步研究了不同沉积厚度银膜的SERS特性。用扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征,以结晶紫作为探针分子对这种结构进行研究。结果表明:拉曼信号强度随银厚度的增加显示为先增强后减弱的趋势。基底对结晶紫的拉曼增强因子达到5.4×10~6,基底主要拉曼峰强度的RSD为10%,说明该基底具有很好的检测灵敏性和重复性。此外,基底在存放40 d后,在相同条件下仍然保持着高SERS性能,表现出很好的稳定性。整个制备过程简单易行,重复性好,制作成本非常低廉,而且能够规模化制备,可方便地作为活性基底应用于SERS研究,必将具有广阔的研究和应用前景。     

银溶胶自组装表面增强光纤拉曼探针的研究

利用表面增强拉曼 (SERS)技术对光纤表面进行修饰 ,构造了表面增强光纤拉曼光谱传感器。选取了几个有代表性的分子作为检测样品 ,得到了低浓度样品的SERS光谱。结果表明 ,可以将制备SERS活性基底的方法移植到光纤表面来制备SERS活性光纤探针。     

表面增强拉曼光谱(SERS)及其在定量测量中的研究进展

表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)具有极高的灵敏度,是一种强大的检测低浓度分析物的痕量分析技术,甚至可以实现单分子检测。因此,在化学、生物、环境等领域都是非常重要的分析手段。但是,由于SERS信号的重现性不高,尚未成为常规的定量分析技术。本文阐述了SERS的基本原理,总结了应用SERS实现定量检测的研究成果,评述了SERS的定量检测在环境、生物医药、食品卫生等方面的应用,并提出了展望和亟待解决的问题。     

基于SERS探针拉曼位移的汞离子定量分析

提出了一种新的基于拉曼位移变化用于金属离子定量分析的方法。这种特殊的现象是,表面增强拉曼(SERS)活性探针(二甲基二硫代氨基甲酸钠,DASS)分子在有金属汞离子或有机汞离子存在时候会产生拉曼频率的位移,基于此,建立一种新的定量分析方法。该方法相比于SERS强度依赖的定量分析方法有如下几个有点:较小的标准偏差、完美的线性关系和更高的精度和灵敏度。此外,基于拉曼位移的定量分析方法不受SERS基底的非重现性聚集和仪器的不稳定等因素影响,大大的提高了基于SERS技术检测的准确性。二甲基二硫代氨基甲酸钠探针展现了专一性的检测汞离子及有机汞离子。基于此方法,可以实现汞离子的检测线是10-8 mol·L-1。这种基于拉曼位移建立的分析方法将会展现突出的定量分析优势。