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。     

多孔硅银淀积表面RhB染料分子的表面增强Raman散射

我们采用多孔硅和多孔硅银淀积表面作为衬底研究了ＲｈＢ染料分子的表面增强Ｒａ ｍａｎ散射。在多孔硅表面,ＲｈＢ染料分子的Ｒａｍａｎ散射有大约１０倍的表面增强效果;而在多孔硅的银淀积表面,表现出超过１０４表面增强。通过多孔硅表面银颗粒对ＲｈＢ染料分子荧光的抑制和对Ｒａｍａｎ散射的表面增强,我们获得了谱峰清晰的ＲｈＢ染料分子Ｒａｍａｎ散射谱     

Rh（100）表面Mn的生长与结构：AES,UPS和LEED研究

在超高真空（ＵＨＶ）条件下，向Ｒｈ（１００）表面积蒸积Ｍｎ，利用ＡＥＳ，ＵＰＳ和ＬＥＥＤ等表面分析技术，研究了该Ｒｈ（１００）表面的两种生长模式，制备了一种未见报道的表面合金Ｒｈ（１００）ｃ（２×２）－Ｍｎ。     

光折变材料Cu∶KNSBN的晶格振动和d－d电子跃迁

比较了铜掺杂钾钠铌酸锶钡（Ｃｕ∶ＫＮＳＢＮ）和钾钠铌酸锶钡（ＫＮＳＢＮ）两样品的晶格振动和ｄ－ｄ电子跃迁谱，对于拉曼（Ｒａｍａｎ）谱，Ａ１（ｚ）对称类的差别较小，Ｅ（ｘｙ）对称类的差别最大；对于红外反射谱，两对称类的均差别较大，认为Ｃｕ２＋部分填充了晶格Ａ位和Ｃ位，可见光范围内，ｄ－ｄ电子跃迁谱表明Ｃｕ２＋在晶体中形成两个深能级２．５０ｅＶ和２．６４ｅＶ。     

多孔硅表面Ag层对吸附其上的若丹明B染料分子表面增强Raman散射的影响

采用溶液电镀方法在多孔硅表面制备纳米尺寸的银颗粒,测量了不同镀银多孔硅表面吸附的ＲｈＢ染料分子以及固态的ＲｈＢ染料的Ｒａｍａｎ散射谱。在相同的激发强度下,固态ＲｈＢ染料的Ｒａｍａｎ散射最弱,而镀银的多孔硅表面具有明显的增强效果（～１０＾４）。     

胆红素铬合物的表面增强拉曼光谱研究

本文通过对近红外激发傅里叶变换拉曼光谱（ＮＩＲ－ＦＴ－Ｒａｍａｎ）与表面增强拉曼散射（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｒａｍａｎ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ,ＳＥＲＳ）技术的联用,没得胆红素及其络合物Ｎａ２ＢＲ,ＣａＢＲ与ＣｕＢＲ在银溶胶中的ＳＥＲＳ光谱。结果表明,这一类与胆结石密切相关的生物分子络合物具有不同的配位方式,且在银胶表面采取不同的吸附取向,并从配位化学角度初步解释了黑色结石的黑色成因。     

染料分子吸附在正、负电性纳米银上的荧光增强及荧光猝死现象

制备了两种不同表面电性的胶态纳米银，选取阴离子型染料分子荧光素钠、既有阴离子基团又有阳离子的染料分子罗丹明B，研究其在两种纳米银表面的荧光增强及荧光猝死现象，当罗丹明B（RhB）分子分别吸附在这两种纳米银上时，对负电性纳米银，观察到荧光猝死、荧光峰红移现象，且在分子的浓度适当时，加入KBr可获得较强的表面增强拉曼光谱：在正电性纳米银上，当分子的浓度较大时观察到荧光猝灭，当分子的浓度较小时观察到荧光增强，而当荧光素钠分子（FS）分别吸附在这两种纳米银上时，在负电性纳米银，观察到荧光猝死；在正电性纳米银上观察荧光急剧增强现象，从分子的结构及纳米银表面局域场增强或无辐射通道的增加对增强和猝灭的原因作了讨论。     

金属离子Zn^2＋,Cd^2＋对胆红素,胆绿素表面增强拉曼光谱的影响

为了研究胆红素（ＢＲ）在体内的新陈代谢以及生物功能与分子结构间的关系，Ｍｏｒｒｉｓ等报道了胆红素的激光拉曼光谱研究，但关于胆红素金属离子（锌、镉）络合物的拉曼光谱至今未见报道，本文研究了金属离子（锌，镉）与胆红素，胆绿素（ＢＶ）的表面增强拉曼光谱，对金属离子半径，电子结构，形成络合物的杂化方式进行了讨论，得出了Ｚｎ＾＋Ｃｄ＾２＋络合物的构型。     

准自由硅团簇的表面模

介绍介绍用惰性气体冷凝法制得Ｓｉ团簇并首次奖其嵌入多孔硅的孔隙中，经与孔壁多次掠角散射形成准自由团簇。激光拉曼谱测量表示，除了多孔硅的散射峰外，存在一些新的低频散射峰；分别在２７（２９），３７和１９５ｃｍ＾－１处。理论计算表明，它们来源于Ｓｉ团簇表面模ＳＡ（球面模或扭转模）或表面模与ＴＡ（Ｌ）模的组合，这些低频拉曼峰在多孔硅、硅团簇材料、单晶硅和非晶硅中均未见过。     

显微拉曼技术对毒品检测分析的研究

利用曙微拉曼技术对八种常见毒品做了测试和分析,得到拉曼散射谱。对毒品拉曼谱和分子结构的分析表明：取代支链上甲基的数目和位置对拉曼谱线均有明显的影响。在激发光５１４．５ｎｍ下,几种常见的毒品都具有不同程度的荧光,采取适合的测试条件,对减小拉曼谱的荧光有明显的作用。此外实验中发现那可汀和蒂巴因对强光照射比较敏感,因此控制样品表面的激光功率约１ｍＷ左右。最后分析比较毒品的拉曼谱,给出它们的拉曼谱线,以区     

基于芯片实验室技术的表面增强光谱学在分析科学中的应用

集成具有一序列微流控操作单元的芯片实验室技术,在微流控通道内铺陈金属纳米粒子(尤其是金、银以及铜纳米粒子)作为衬底,泵入多通道微纳升分析物,用于联用表面增强光谱在痕量、实时、原位、过程反应等检测中具有重要的意义。这种联用检测技术集成了芯片实验室和表面光谱两种技术的优点：芯片实验室技术集成流程式分步操作,实现筛选取样,分段、实时反应检测,减小样品量,稳定测试环境等优势以及表面增强光谱的光谱响应快,灵敏性和选择性强、原位检测等优点。借助于Drude模型以及适当的边界条件,外电场引发金属颗粒价电子的局域等离子振荡,并推导了产生共振的局域表面等离子增强以及受激感应偶极子振荡产生表面拉曼增强的物理电磁增强机制。综述了芯片实验室表面局域等离子检测在生物、医药、食品安全等方面的应用,检测通道的增加促使检测效率有较大的提高,同时检测限能力获得较大的突破。综述了芯片实验室技术结合表面增强拉曼光谱公共安全、生物医学、电化学和生物传感器等领域的应用, 表面增强拉曼光谱的高度灵敏性以及指纹性应用于痕量检测。根据芯片实验室技术在研究开发和应用已经获得不断的进展,结合3D打印技术,精准控制多通道结构尺寸,更好地满足设计的需求。表面等离子增强光谱以及表面增强拉曼光谱等表面光谱检测技术在应用上日趋成熟,获得突破传统显微镜的光学极限的分辨能力。这种联用技术在实际定性或者半定量痕量分析检测应用中具有光明的前景。     

不同构型罗丹明分子拉曼光谱的密度泛函理论研究

利用密度泛函理论研究了罗丹明6G、罗丹明123和罗丹明B分子的拉曼光谱. BP86泛函计算的罗丹明系列分子的阳离子在气相中的拉曼光谱与相应的分子在水溶液中的实验光谱符合很好. 结果显示氯离子以及氢键的引入对罗丹明B分子的拉曼光谱有较明显的影响,该影响可以部分地解释罗丹明B分子在水溶液中和在金表面上拉曼光谱的不同. 精确描述罗丹明分子在金属表面的表面增强拉曼光谱,需要考虑由界面相互作用而导致的变化.     

染料分子荧光淬灭规律研究

本文研究了若丹明B、若丹明6G和吖啶橙三种染料分子吸附于银表面上时的荧光变化规律,发现在银胶颗粒表面的吸附均造成了其荧光强度急剧而大幅度的淬灭,淬灭随时间呈双曲线型衰减。同时利用这一实验结果对分子在表面间的吸附系数与脱附系数——这些表征分子与表面相互作用的重要参数——表达式进行了初步推导。     

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。     

荧光/表面增强拉曼散射双模式纳米光学探针的构建及性能研究

提出一种新型的荧光及表面增强拉曼散射（SERS）双模式光学纳米探针。首先,通过再沉淀-包覆法合成二氧化硅包覆香豆素6的纳米颗粒,再在二氧化硅表面静电吸附多聚赖氨酸分子形成包覆层,随后通过原位还原的方法在多聚赖氨酸壳层复合银纳米颗粒,最后在银纳米颗粒表面吸附拉曼分子即形成双模式纳米探针。该探针通过二氧化硅包覆的荧光分子产生荧光信号,以多聚赖氨酸表面的银纳米颗粒作为SERS增强基底,利用拉曼分子获得SERS信号,实现了荧光及SERS双模式成像。荧光与表面增强拉曼散射相结合的双模式分析技术可同时发挥二者的优点,提高成像的分辨率和灵敏度,在生物医学领域具有重要的应用价值。     

基于碳量子点和罗丹明B的新型比率荧光试纸片检测水中Hg(Ⅱ)

水环境中Hg(Ⅱ)的污染对生态环境和人类健康危害极大,目前Hg(Ⅱ)的检测主要有原子光谱/质谱和电化学等方法,但存在检测仪器昂贵、操作繁琐及前处理复杂等缺点,难以在日常水环境中微量Hg(Ⅱ)现场检测的应用。因此,建立一种灵敏、准确、快捷和经济的水中Hg(Ⅱ)检测方法具有重要意义。试纸法是将普通的化学反应从玻璃仪器转移到试纸上进行的一种快速检测方法,利用试剂与目标物之间产生的化学反应,通过颜色的变化可对目标物进行定性或半定量检测,具有操作简便、快速等优点。碳量子点是一类粒径小于10 nm的碳基纳米材料,具有优异的荧光性能、较低的毒性和较高的化学稳定性。利用Hg(Ⅱ)对碳量子点的荧光具有灵敏和高效的猝灭作用,构建了一种双色比率荧光试纸片用于快速检测水中微量Hg(Ⅱ)的含量。其中,采用氮掺杂水溶性碳量子点（NCDs）作为荧光响应信号、罗丹明B（RhB）作为荧光内标信号,在单一波长（355 nm）激发下产生位于440和580 nm的双色荧光发射峰。当体系加入不同浓度Hg(Ⅱ)后,NCDs表面官能团与Hg(Ⅱ)之间的静电作用和金属配位协同作用使荧光发生猝灭,而RhB的荧光信号保持不变,利用440和580 nm双色荧光信号或其强度的比值（F₄₄₀/F₅₈₀）,可实现对微量Hg(Ⅱ)的快速检测。实验对检测条件进行了优化,结果表明在HAc-NaAc缓冲液浓度为1 mmol·L-1、pH为7的条件下,F₄₄₀/F₅₈₀值与Hg(Ⅱ)浓度（0～3 μmol·L-1）呈现良好的线性关系,线性方程为F₄₄₀/F₅₈₀=-0.785 2ｃ_Hg(Ⅱ)+3.103 8,相关系数r＞0.99,以3倍标准偏差计算的检出限为2.7 nmol·L-1(n=9)。对湖水与自来水中Hg(Ⅱ)进行加标回收实验,其加标回收率在91.9%～117.9%之间,说明该方法灵敏、准确,能用于水中Hg(Ⅱ)的检测。同时,将NCDs和RhB浸渍于尼龙片上构建了双色比率荧光检测试纸片,在紫外灯（365nm）照射下可观测到试纸发射淡蓝紫色荧光。而随着Hg(Ⅱ)浓度的增加,荧光颜色从淡蓝紫色到橙色发生变化,每次检测时间只需3分钟,裸眼可检出Hg(Ⅱ)浓度低至10 nmol·L-1,实现了对水中微量Hg(Ⅱ)的灵敏、快速检测。此外,该方法对Hg(Ⅱ)的检测表现出良好的特异性。因此,基于碳量子点和罗丹明B构建的双色比率荧光试纸片具有携带方便、操作简单,以及灵敏和快速等优点,为水中微量Hg(Ⅱ)的快速检测提供了新的方法和思路。     

界面自组装的金/氧化石墨烯复合材料的表面增强拉曼散射行为研究

采用Frens法制备金纳米粒子溶胶,通过界面自组装技术在掺磷的非晶碳衬底表面构筑三维的金/氧化石墨烯/金复合结构.以罗丹明B为探针分子,考察金/氧化石墨烯/金复合材料的表面增强拉曼散射活性.结果表明,由于氧化石墨烯的化学增强和金纳米粒子的电磁场增强的协同作用,在该三维复合材料上获得了很强的罗丹明B拉曼信号.所设计的三维金/氧化石墨烯/金复合材料在生物分析、环境监测、疾病防控、食品安全等领域具有潜在的应用价值.     

哌啶分子在两种不同银电极上吸附行为的实验和理论研究

分别在粗糙银电极和银纳米颗粒修饰银电极上得到了哌啶分子的表面增强拉曼（SERS）光谱。哌啶在银电极与银纳米颗粒修饰的银电极上的SERS谱有很大的区别,分析认为是由于哌啶在不同基底上的吸附方式不同所引起的,据此建立了哌啶吸附在银颗粒表面的两种模型,用DFT-B3PW91-lanl2dz方法计算了两种模型的拉曼频移,通过与实验结果比较说明了哌啶分子主要通过N原子的孤对电子竖直吸附在粗糙银电极表面,而在银纳米颗粒修饰的银电极上则以平行吸附方式为主。     

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.     

Electrospun nanofibers decorated with bio-sonochemically synthesized gold nanoparticles as an ultrasensitive probe in amalgam-based mercury (II) detection system

In this study, bio-ultrasound-assisted synthesized gold nanoparticles using Gracilaria canaliculata algae have been immobilized on a polymeric support and used as a glassy probe chemosensor for detection and rapid removal of Hg²⁺ ions. The function of the suggested chemosensor has been explained based on gold-amalgam formation and its catalytic role on the reaction of sodium borohydride and rhodamine B (RhB) with fluorescent and colorimetric sensing function. The catalyzed reduction of RhB by the gold amalgam led to a distinguished color change from red and yellow florescence to colorless by converting the amount of Hg²⁺ deposited on Au-NPs. The detection limit of the colorimetric and fluorescence assays for Hg²⁺ was 2.21 nM and 1.10 nM respectively. By exposing the mentioned colorless solution to air for at least 2 h, unexpectedly it was observed that the color and fluorescence of RhB were restored. Have the benefit of the above phenomenon a recyclable and portable glass-based sensor has been provided by immobilizing the Au-NPs and RB on the glass slide using electrospinning. Moreover, the introduced combinatorial membrane has facilitated the detection and removal of Hg²⁺ ions in various Hg (II)-contaminated real water samples with efficiency of up to 99%.