单分子水平罗丹明B吸附在银胶颗粒上的表面增强拉曼散射光谱研究(英文)

本文研究了单分子水平上银胶纳米体系中罗丹明B和罗丹明6G的拉曼光谱,研究结果显示单分子水平上罗丹明B的拉曼光谱作为探测试剂将可能提供更加丰富的分子信息。     

基于密度泛函的伪麻黄碱拉曼光谱性质研究

研究伪麻黄碱的拉曼光谱和吸附在纳米银基底上的表面增强拉曼光谱(SERS),利用密度泛函理论B3LYP/6-311G++(d, p)方法对伪麻黄碱分子进行了计算,得到了分子构型信息和理论拉曼光谱,用Gaussview软件对分子振动模式进行了全面的归属,在伪麻黄碱的表面增强拉曼光谱中,采用了自组装方法获得了团簇银纳米表面增强基底,实现了很好的增强效应.实验结果表明：伪麻黄碱的拉曼光谱计算结果和实验结果基本一致,理论计算为伪麻黄碱分子振动峰位的归属提供了重要的依据,伪麻黄碱分子与银纳米表面化学吸附,苯环垂直于纳米基底表面,研究结果为伪麻黄碱的拉曼光谱检验分析提供了理论依据,也为苯丙胺类毒品的光谱分析研究提供了参考.     

罗丹明101染料的光谱特性研究

观测了罗丹明101染料在甲醇和酸性甲醇溶液巾的稳态吸收、稳态荧光和时间分辨荧光光谱,得到了吸收与荧光光谱的特征信息以及荧光寿命;通过拉曼光谱、红外光谱和密度泛函理论计算,对罗丹明101染料分子的振动模式进行了指认.研究结果全面系统地表征了罗丹明101染料的光谱特征以及分子结构和振动信息,为罗丹明101染料在染料敏化太阳能电池和生物荧光标记等方面的应用研究提供了依据.     

1,4-苯二硫醇分子的表面增强共振拉曼散射的化学增强

利用密度泛函和含时密度泛函理论方法研究了1,4-苯二硫醇分子在两个金团簇之间的表面增强拉曼散射及表面增强共振拉曼散射光谱. 采用对应四种不同形式的电荷转移激发态能量的入射光,计算了表面增强共振拉曼光谱. 结果显示,光谱增强的效果与电荷转移的形式密切相关. 不同的电荷转移形式对增强因子的贡献是有差异的.     

葡萄糖分子的表面增强拉曼光谱研究

本文以密度泛函理论(density functional theory, 简称DFT)采用B3LYP混合泛函和6-31++G(d, p)基函数组计算的葡萄糖的分子振动光谱为根据, 首次对葡萄糖分子的常规拉曼光谱(NRS)进行了详细的指认, 并对葡萄糖分子的振动模式进行了归属。在以4-巯基吡啶为桥联剂分子修饰的银镜衬底上, 观测到葡萄糖分子的表面增强拉曼散射(SERS), 并对葡萄糖分子在银表面的吸附状态进行了分析。     

腺嘌呤在银纳米粒子上的SERS理论研究

采用密度泛函方法(DFT)研究了腺嘌呤分子与中性银簇以及带电银簇复合物的结构和拉曼光谱,阐述了腺嘌呤在银表面的吸附结构及其与拉曼光谱的关系。我们通过构建不同数目的银簇和不同吸附方式的腺嘌呤-银纳米粒子,利用密度泛函理论计算了气态分子和考虑溶剂化效应后腺嘌呤分子稳定的吸附结构,比较不同情况下腺嘌呤分子拉曼光谱的变化,探究了腺嘌呤与银纳米粒子的成键作用、溶剂化效应以及异构化对其拉曼光谱的影响。     

以新型银胶为衬底的超低浓度R6G的拉曼光谱检测

利用柠檬酸钠还原硝酸银的原理,提出了一种微波加热制备银胶体粒子的新方法,得到了颗粒大小较均匀的灰色银胶体。以提纯后的银胶为表面增强拉曼散射衬底,研究了超低浓度染料大分子罗丹明6G分子的表面增强拉曼散射,得到浓度分别为10-12mol/L、10-13mol/L和10-14mol/L的罗丹明6G的表面增强拉曼散射光谱,初步实现了罗丹明6G的单分子检测,证明该新型银胶衬底有非常强的表面增强拉曼活性。同时根据表面增强拉曼散射“热点”的增强机理,分析了获得超低浓度R6G的表面增强拉曼光谱的原因。     

拉曼强度中的分子结构信息

本文介绍了我们从拉曼光谱强度出发, 导出分子极化率, 从而研究分子结构信息的理论依据和研究方法, 并以硫脲分子为例, 通过分析其吸附在银电极上的表面增强拉曼光谱强度和水溶液的紫外拉曼光谱强度, 推断出硫脲在电极表面的吸附构形以及水溶液的结构, 结果表明: 从拉曼强度光谱出发, 确实可以得到许多有意义的物理结论, 而这些结论, 是单从拉曼频率是不能得出的。     

币族金属对糠醛分子拉曼信号的化学增强效应研究

本文利用密度泛函理论研究了糠醛分子的拉曼光谱和Furfural-M_X(M=Ag,Au,Cu)复合物的表面增强拉曼光谱。在单个糠醛分子的拉曼光谱中,计算出各拉曼峰的振动模式,并结合分子电荷密度和静态电势图分析了峰位偏差的具体原因。研究了Furfural-MX复合物的原子数量和种类对糠醛SERS化学增强因子的影响和相应电荷转移的改变。本研究加深了人们对糠醛分子表面增强拉曼散射电荷转移效应的认识。     

应用SERS滤纸基底检测饮料中违禁色素的研究

利用液/液界面自组装技术制备得到灵敏度高、均匀性好、价格低廉的表面增强拉曼光谱(SERS)滤纸基底,并使用该基底检测了饮料中可能掺杂的罗丹明B、日落黄和柯衣定等三种色素。首先分析了罗丹明B、日落黄和柯衣定的分子结构并对其进行了拉曼特征峰峰位归属;然后检测了罗丹明B、日落黄和柯衣定不同浓度水溶液的SERS光谱;最后在无任何预处理条件下,检测了饮料中的罗丹明B、日落黄和柯衣定含量。在一定浓度范围内,饮料中三种色素的浓度与其SERS特征峰强度分别满足一定的函数关系,其中罗丹明B和日落黄的浓度与拉曼特征峰强度之间呈非线性关系,而柯衣定的浓度与拉曼特征峰强度之间呈线性关系。评估了本方法检测饮料中的罗丹明B、日落黄、柯衣定的信号重复性及检测回收率,结果表明SERS方法可用来对饮料中罗丹明B、日落黄、柯衣定的浓度进行半定量分析。为饮料中添加色素的现场实时检测提供了一种简便快速高效的检测方式,可用于饮料的质量控制及市场监控。     

罗丹明B荧光增强苯受激拉曼散射研究

将液芯光纤技术与荧光增强受激拉曼散射技术相结合,能够大大增强受激拉曼散射光谱强度,降低受激拉曼散射阈值。通过对罗丹明B苯溶液在液芯光纤中的受激拉曼散射进行研究,结果表明:荧光染料Rhodamine B可以降低苯溶液的各阶受激拉曼散射阈值近一个数量级;在一定浓度范围内(10-6mol/L~10-8mol/L)各阶Stokes阈值随浓度降低而降低,并在理论上给出了解释。并且理论推导了在荧光种子作用下的四阶耦合波方程。液芯光纤中的受激拉曼光谱技术在对实现宽带受激辐射激光器、种子激光,以及生物大分子结构研究、生物分子的非生物过程研究等领域等有光明应用前景。     

一种新型结构的黄光有机电致发光器件

用有机荧光染料罗丹明B(Rhodamine B)作为掺杂剂, 采用双量子阱结构制备了一种新型的黄光有机电致发光器件,器件结构及各层厚度为：ITO/CuPc(6 nm)/NPB(20 nm)/Alq₃(3 nm)/Alq₃：Rhodamine B(3 nm)/Alq₃(3 nm)/Alq₃：Rhodamine B(3 nm)/Alq₃(30 nm)/Liq(5 nm)/Al(30 nm)。研究发现Rhodamine B的掺杂浓度对该器件的发光亮度和发光效率有较大影响。当Rhodamine B的掺杂浓度为1.5 wt％时, 得到了最大电流效率1.526 cd·A-1,最大发光亮度1 309 cd·m-2的黄光有机电致发光器件。由器件的电致光谱曲线,可以看到在发光层之间存在着Alq₃向RhB传递能量的过程。由于量子阱的斯托克斯效应与RhB染料分子间的自极化作用,随着掺杂浓度的增加,λ_max出现明显红移。     

银微粒表面吸附若丹明B分子荧光增强和淬灭的研究

研究了若丹明B分子的530.0和572.0nm两个荧光峰在银微粒表面的增强和淬灭效应,发现若丹明B分子的530.0nm荧光峰获得了30倍的增强,而与此同时,572.5nm荧光峰则强烈淬灭。对其快速动力学过程的研究表明,这两个荧光峰的增强和淬灭过程在每一时刻都是互逆的。 关键词：     

The stimulated Raman scattering competition between solute and solvent in Rhodamine B solution

The competition between the stimulated resonance Raman scattering(SRRS) of Rhodamine B(RhB) and the stimulated Raman scattering(SRS) of ethanol(C2H5OH) is observed at the RhB in C2H5OH solution.For different concentrations of the solution,the peak wavelengths of the SRRS,the amplified spontaneous emission(ASE),the fluorescence and the absorption of RhB are different.The SRRS of RhB and the SRS of C2H5OH are simultaneously generated when the concentration of the solution is 10 5 mol/L and the energy of the excitation laser is 20.4 mJ.Otherwise,only either the SRRS of RhB or the SRS of C2H5OH is generated.The SRRS can be amplified by the ASE gain when the SRRS is near the peak of the ASE,and the peak wavelength of the SRRS coincides with the wavelength of the maximal intensity ASE.     

Photoacoustic studies on excitation transfer in Rh6G and RhB dye mixture

The photoacoustic spectra of Rhodamine 6G (Rh6G), Rhodamine B (RhB) dyes and their mixtures were recorded at different concentrations. It is observed that in the mixture the photoacoustic signal increases due to excitation transfer from Rh6G to RhB in the wavelength region 480–530 nm. The excitation transfer rate estimated from these data show that resonance is dominant rather than the collisional transfer process.     

基于表面增强拉曼光谱技术的金表面耐腐蚀性分析

金属表面耐腐蚀性能与其微观结构密切相关。以金为分析对象,采用不同粒径氧化铝抛光粉抛光处理金片表面,经扫描电镜和原子力显微镜观察,表明金片表面具备与实际工件类似的微观结构,在此基础上,研究金片表面微观划痕结构对表面增强拉曼散射(SERS)以及耐腐蚀性能的影响。以罗丹明B为探针分子,对不同特征尺寸的微观划痕进行SERS分析,获得了罗丹明B的SERS信号强度随划痕平均特征尺寸的变化规律。通过改变拉曼激发光偏振方向与划痕方向的夹角大小,发现SERS信号主要归因于激发光与划痕相互作用产生的横向表面等离激元。划痕平均特征尺寸在50 nm附近时,横向表面等离激元最强,之后随着划痕平均特征尺寸增加,横向表面等离激元逐渐变弱。另一方面,对具有不同特征尺寸微观划痕的金片进行电化学极化测试,获得了各样品的自腐蚀电位,发现金片的自腐蚀电位随着划痕平均特征尺寸增大而降低。结果表明,当划痕平均特征尺寸大于50 nm,金表面的SERS信号与自腐蚀电位间存在良好的线性对应关系,这为SERS技术用于工件耐蚀性分析提供了依据。通过在工件表面滴涂探针分子并使用便携式拉曼光谱仪测量有望可以对工件耐蚀性进行现场快速预判。     

Surface-enhanced resonance Raman scattering spectroscopy of single R6G molecules

Surface-enhanced resonance Raman scattering (SERRS) of Rhodamine 6G (R6G) adsorbed on colloidal silver clusters has been studied. Based on the great enhancement of the Raman signal and the quench of the fluorescence, the SERRS spectra of R6G were recorded for the samples of dye colloidal solution with different concentrations. Spectral inhomogeneity behaviours from single molecules in the dried sample films were observed with complementary evidences, such as spectral polarization, spectral diffusion, intensity fluctuation of vibrational lines and even ``breathing' of the molecules. Sequential spectra observed from a liquid sample with an average of 0.3 dye molecules in the probed volume exhibited the expected Poisson distribution for actually measuring 0, 1 or 2 molecules. Difference between the SERRS spectra of R6G excited by linearly and circularly polarized light were experimentally measured.     

The stimulated Raman scattering competition between solute and solvent in Rhodamine B solution

The competition between the stimulated resonance Raman scattering (SRRS) of Rhodamine B (RhB) and the stimulated Raman scattering (SRS) of ethanol (C₂H₅OH) is observed at the RhB in C₂H₅OH solution. For different concentrations of the solution, the peak wavelengths of the SRRS, the amplified spontaneous emission (ASE), the fluorescence and the absorption of RhB are different. The SRRS of RhB and the SRS of C₂H₅OH are simultaneously generated when the concentration of the solution is 10^-5 mol/L and the energy of the excitation laser is 20.4 mJ. Otherwise, only either the SRRS of RhB or the SRS of C₂H₅OH is generated. The SRRS can be amplified by the ASE gain when the SRRS is near the peak of the ASE, and the peak wavelength of the SRRS coincides with the wavelength of the maximal intensity ASE.     

染料分子SERS与FTIR－Raman的比较研究

本文研究了强荧光染料罗丹明Ｂ（ＲｈＢ）的表面增强拉曼（ＳＥＲＳ）和傅里叶变换红外拉曼（ＦＴＩＲ－Ｒａｍａｎ）光谱，比较了这两种技术在研究荧光物质拉曼效应方面各自的特点和优势，并对两种方法获得的振动模式的差异及ＲｈＢ在银表面的吸附方式进行了讨论。     

一种新型基底上右旋肉碱的表面增强拉曼光谱研究

在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,用多元醇还原硝酸银,Cu(NO₃)₂作为保护剂,快速有效的合成大量银纳米线,并优化了反应条件,得到结构均一、分散性较好的银纳米线。以罗丹明B为探针分子检测了该银纳米基底的表面增强效应,结果表明该基底对罗丹明B的表面增强效果明显,其表面增强因子可达6.4×105。文中利用这种基底得到了右旋肉碱的表面增强拉曼光谱(SERS),与其固体常规拉曼光谱(NRS)和10-3 mol·L-1水溶液的拉曼光谱对比,并对各自的峰位进行了归属。右旋肉碱固体在3 100～2800和1 700～200 cm-1处有明显拉曼振动峰,在右旋肉碱的表面增强拉曼光谱中,1700～200 cm-1处的峰得到了明显的增强。经分析,右旋肉碱分子与银纳米基底呈180°。本文还用合成的纳米银基底得到了不同浓度右旋肉碱溶液的表面增强拉曼光谱,其最低检测浓度为10-6 mol·L-1。右旋肉碱是一种重要的心血管药物,本文为其研究提供了较全面的拉曼光谱信息,为右旋肉碱的快速、特征、痕量监测提供了有力依据,也为进一步研究右旋肉碱的药理学提供了重要参考。