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.     

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。     

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。     

激光诱导的对-叔丁基苯甲硫醇分子表面增强拉曼光谱变化

报道了对-叔丁基苯甲硫醇分子的表面增强拉曼光谱随激光照射时间增加而发生渐变的现象. 某些特征散射峰的相对强度按照一定的趋势发生渐变. 通过比较不同条件下光谱变化的速率, 认为激光的热效应是导致光谱发生变化的主要原因. 在对-叔丁基苯甲硫醇分子自组装形成单分子膜的过程中, 由于末端基团的空间位阻效应, 分子的排列和取向不易达到最佳状态, 激光的热效应使其发生进一步重排而趋于稳定.     

表面增强拉曼光谱在定量分析中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种快速、灵敏的检测方法,在很多领域有着广泛的应用前景。随着SERS技术的发展,SERS研究工作不再限于物质的定性检测,更多地定位于样品中一种或多种成分的定量分析。本文详细介绍了三类SERS增强基底的制备,包括传统固相基底、金属胶体溶液和基于纳米制造的等离子体共振纳米结构以及它们在定量分析中的优缺点;从分子取向、激发波长、内标(internal standard)和数据分析4个方面论述如何提高SERS定量分析时的灵敏度和可靠性。本文综述了SERS在定量分析中的应用,简要分析其存在的问题并对其未来的发展进行展望。     

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.     

表面增强拉曼光谱技术在食品安全检测中的应用

表面增强拉曼光谱是一种强有力的食品检验技术,当待测样品吸附于具有纳米量级粗糙度的金属结构表面时,样品分子的拉曼信号将得到极大的增强。该检测技术具有灵敏度高、响应迅速以及"指纹"识别等特点,在快速检测食品污染物等方面具有巨大的应用前景。该文介绍了表面增强拉曼光谱技术的发展历史、基本原理、基底分类以及联用技术,综述了该技术在重金属离子、兽药残留、农药残留、非法添加物、食源性致病微生物等方面的最新应用,最后提出了亟需解决的问题与未来的发展趋势(引用文献74篇)。     

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。     

有序Au/Ag纳米碗阵列的简易制备及其表面增强拉曼散射性能

通过湿法化学合成基于SiO₂胶体晶体的大面积有序Au/Ag纳米碗(Au/AgNB)阵列。首先,在玻璃基板上组装3D SiO₂胶体晶体作为模板。然后,以Au纳米颗粒(AuNP)为种子,通过原位生长法在SiO₂模板上沉积一层Au纳米壳(AuNS)。再通过HCHO还原Ag⁺成Ag⁰,进一步在AuNS表面沉积Ag纳米壳,形成Ag/Au双纳米壳(Ag/AuNS)阵列。最后通过丙烯酸酯改性双向取向聚丙烯(BOPP)膜方便地获得了单层有序反转Ag/AuNB阵列。这种有序Au/AgNB阵列具有更佳的表面增强拉曼散射(SERS)活性,其SERS分析增强因子(AEF)可达2.23×10⁷。     

有序Au/Ag纳米碗阵列的简易制备及其表面增强拉曼散射性能

通过湿法化学合成基于SiO₂胶体晶体的大面积有序Au/Ag纳米碗(Au/AgNB)阵列。首先,在玻璃基板上以3D SiO₂胶体晶体作为模板。然后,在Au纳米颗粒(AuNP)种子的帮助下,通过原位生长方法在模板上沉积一层Au纳米壳(AuNS)。再通过HCHO还原Ag⁺使AuNS表面进一步沉积Ag纳米壳,形成Ag/Au双纳米壳(Ag/AuNS)阵列。通过丙烯酸酯改性双向取向聚丙烯(BOPP)方便地获得了单层有序反转Ag/AuNB阵列。这种有序Au/AgNB阵列具有更佳的表面增强拉曼散射(SERS)活性,其SERS分析增强因子(AEF)可达2.23×10⁷。     

pH值对2-(2-吡啶基)咪唑荧光光谱的影响研究

合成了2-(2-吡啶基)咪唑,并通过稳态荧光光谱研究了它在溶液中的光物理行为及溶液酸碱度的影响.发现2-(2-吡啶基)咪唑化合物存在分子内光诱导电子转移反应(PET),并且这一过程强烈地依赖于溶液的pH值,但是氮原子的质子化会影响PET过程.     

Raman and Surface-enhanced Raman Scattering of Chlorophenols

Raman spectrum is a powerful analytical tool for determining the chemical information of compounds. In this study, we obtained analytical results of chlorophenols(CPs) molecules including 4-chlorophenol(4-CP), 2,6-dich- lorophenol(2,6-DCP) and 2,4,6-trichlorophenol(2,4,6-TCP) on the surface of Ag dendrites by surface-enhanced Raman scattering(SERS) spectra. SEM images indicate that the SERS substrate of Ag dendrites is composed of a large number of polygonal nanocrystallites, which self-assembled into a 3D hierarchical structure. It was found that there were distinct differences for those three molecules from Raman and SERS spectra. This indicates that SERS could be a new tool of detection technique regarding trace amounts of CPs.     

Controllable Silver Plating on Silica for Surface-enhanced Raman Scattering

We proposed a facile and rapid method for preparing silica-silver core-shell(SSCS) substrates to use Ag electroless plating on SiO2@Au-seed particles.UV-Vis-NIR absorption spectrometer and SEM were employed to monitor the reaction process of the formation of Ag on the surfaces of silica beads,and the optical resonance of the substrate could shift from visible to NIR region.It has been found that surface-enhanced Raman scattering(SERS) enhancement changes with the electroless plating time and the SSCS substr...     

对氨基苯硫酚分子的表面增强拉曼光谱及等离激元光催化反应

对氨基苯硫酚(PATP)是表面增强拉曼光谱(SERS)研究中最重要的探针分子之一. PATP吸附体系具有非常特征且异常强的SERS信号, 但人们对其SERS信号的理解仍存在较大争议. 本文结合文献, 总结了我们为了理解PATP分子异常的SERS光谱所开展的系统的理论和实验工作. 首先介绍PATP的SERS增强机理方面开展的理论工作, 研究表明PATP分子的异常SERS信号不是来自PATP分子本身, 而是来自其表面催化偶联反应产物二巯基偶氮苯(DMAB). 通过实验和DMAB合成两个方面, 验证了DMAB是异常SERS信号的根源. 其次总结了各种实验条件对PATP转化为DMAB的影响, 并从实验和理论两个角度探讨PATP的表面催化偶联反应机理. 最后, 通过对PATP体系的SERS和等离激元增强化学反应的总结, 展望表面等离激元增强化学反应的未来发展方向.     

金银合金纳米粒子表面处理及其表面增强拉曼光谱研究

采用水合肼还原的方法制备了金银比例为1∶1的金银合金纳米粒子, 紫外可见吸收光谱显示合成的溶胶只有一个介于金和银之间的吸收峰, 证明了合金结构的形成. 通过氨基耦联方法将合金纳米粒子组装到硅片表面, 利用氯金酸与合金中银的反应对基底上合金纳米粒子表面进行了改性处理. 以吡啶为探针分子, 研究了表面处理前后基底的SERS效应的差别, 结果表明随着浸泡时间延长, 信号强度先逐渐增强后降低至不变, 这与合金纳米粒子表面结构的变化有关, 氯金酸与表面银的反应经历了两个过程, 即粒子表面形成小的孔洞(去合金过程)和AgCl(s)在粒子表面的沉积, 前者有利于SERS效应的提高, 而后者导致SERS效应快速衰减.     

Synthesis, Structure and Growth Mechanism of Size and Shape Tunable Au/Ag Bimetallic Nanoparticles

By simply adding ascorbic acid in advance of AgNO₃, the size and shape controllable Au/Ag bimetallic nanoparticles (NP) were prepared in the traditional Au growth solution free of seed at room temperature. The size distribution of NP is well uniform with ca. 10%–15% standard deviation in diameter. By changing CTAB concentration, the size and shape of NPs are tunable. After researching the surface‐enhanced Raman spectroscopy (SERS) behavior of the prepared NPs, an enhancement factor varied from 4.3×10⁴ to 1.1×10⁵ was obtained for the NP centered at ca. (64±8) nm. Electrochemical cyclic voltammetric results revealed that the so formed nanoparticles were Au riched Au/Ag bimetallic NP, and this formation might be due to the disproportionation reaction of Au⁺ prompted by Ag⁺ and the under potential deposition process of Ag⁺ on Au.     

Surface-enhanced Raman studies of bradykinin using colloidal gold

In this paper, bradykinin (BK), an endogenous peptide hormone, which is involved in a number of physiological and pathophysiological processes was deposited onto the colloidal Au nanoparticles. The surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) was used to determine the adsorption mode of BK under different environmental conditions, including: excitation wavelengths (514.5 nm and 785.0 nm), pH of aqueous sol solutions (from pH = 3 to pH = 11), and size of the colloidal nanoparticles (10, 20, and 50 nm). The metal surface plasmon of the colloidal suspended Au nanoparticles was examined by ultraviolet-visible (UV–vis) spectroscopy. The results showed that the C-terminal part of BK plays a crucial role in the adsorption process onto the colloidal suspended Au particles. The Phe^5/8 and Arg⁹ residues of BK mainly participate in the interactions with the colloidal Au nanoparticles. At acidic pH of the solution (pH = 3), the BK COO⁻ terminal group through the both oxygen atoms strongly binds to the Au nanoparticles. The Phe⁵/Phe⁸ rings adopt tilted orientation with respect to the colloidal Au nanoparticles with diameters of 10 and 20 nm. As the particle size increases to 50 nm, the flat orientation of the Phe ring(s) with respect to the Au nanoparticles is observed.     

Ag/Si-NPA基底上共吸附R6G和CV的表面增强拉曼散射

以硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)为基底, 采用浸渍沉积技术制备了具有较高表面增强拉曼散射(SERS)活性的Ag/Si-NPA衬底, 并采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其表面形貌和结构进行了表征. 在此基础上, 选择罗丹明6G(R6G)和结晶紫(CV)2种生物染料分子并采用不同的混合吸附程序对其共吸附状态下的SERS光谱进行了探测. 结果表明, 当2种分子的溶液浓度均为10^-7 mol/L时, 无论采用何种浸渍吸附程序, 其SERS谱中CV的特征拉曼峰都被R6G完全掩盖. 对溶液采用错级配置(R6G和CV的浓度分别为10^-9和10^-7 mol/L)后, 所测SERS谱上获得了分别对应于R6G和CV的分离良好、相对强度匹配、分辨率高的2个SERS特征峰组, 从而有利于简化现实混合探测过程中对SERS特征峰的指认和判断.     

Comparison of Surface-enhanced Raman Scattering Spectra of Two Kinds of Silver Nanoplate Films

Surface-enhanced Raman scattering(SERS) spectra of different silver nanoplate self-assembled films at different excitation wavelengths were fairly compared. Shape conversion from silver nanoprisms to nanodisks on slides was in situ carried out. The SERS spectra of 4-mercaptopyridine(4-MPY) on these anisotropic silver nanoparticle self-assembled films present that strong enhancement appeared when the excitation line and the surface plasmon resonance(SPR) band of silver substrate overlapped. In this model, the influence of the crystal planes of silver nanoplates on SERS enhancement could be ignored because the basal planes were nearly unchanged in two kinds of silver nanoplate self-assembled films.