银/金纳米线阵列表面增强拉曼基底的制备及对孔雀石绿的高灵敏度检测

利用种子介导的软模板生长方法制备了金纳米线(Au NWs)阵列, 通过调节生长温度控制Au NWs阵列的形貌, 最后在经硼氢化钠(NaBH₄)清洗过的Au NWs阵列上化学沉积银纳米颗粒(Ag NPs), 制得银/金纳米线(Ag/Au NWs)阵列作为表面增强拉曼散射(SERS)基底. 选用罗丹明6G(R6G)作为拉曼探针分子测定了Ag/Au NWs阵列的SERS性能. 结果表明, Ag/Au NWs阵列作为SERS基底具有高灵敏度、 优异的信号均匀性和良好的稳定性. 使用Ag/Au NWs阵列对孔雀石绿(MG)检测的检出限可低至1×10^-8 mol/L, 线性范围为 1×10^-8~1×10^-4 mol/L. NaBH₄可以在不影响SERS性能的情况下去除Ag/Au NWs阵列上吸附的分子, 使得 SERS基底可以重复使用. 使用Ag/Au NWs阵列对湖水中的MG进行检测, 得到了可靠的回收率, 证明Ag/Au NWs 阵列在检测环境水体中的孔雀石绿上具有应用潜力.     

用表面增强拉曼散射研究电解法制备的纳米银膜

用一种廉价的电解方法制备了纳米银膜,并详细研究了在这种银膜上的表面增强拉曼散射效果．结晶紫为本实验的检测性分子．通过实验发现,这种银膜用便携式拉曼光谱仪测试并计算出的表面增强拉曼散射的增强因子为603,并对结晶紫的最小检出限为0．1nmol／L．     

复合纳米材料Cu2O@Au对水体中罗丹明B的检测应用研究

制备了多面体Cu2 O纳米粒子,利用Cu2 O的还原性,在其表面原位生成了不同密度的Au纳米粒子,制备了Au、Cu共同增强拉曼信号的复合纳米粒子Cu2 O@Au.利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对制备的Cu2 O和Cu2 O@Au的形貌、粒径、表面性能等进行了表征.研究了Cu2 O表面金纳米粒子的分布密度对水样中目标检测物罗丹明B的拉曼增强效果.结果表明,氯金酸浓度在1 mmol/L时制备的Cu2 O@Au表面均匀覆盖一层金纳米粒子,其表面增强拉曼效果最为显著,对水样中罗丹明B检测范围为1×10-2~5×10-6 mol/L.研究了此探针在PBS(1×)和酸性水溶液(0.01 mol/L HCl)中的稳定性,并将其用于沂河水样中靶标的检测实验,结果表明,其稳定性较好.     

Silver nanocubes monolayers as a SERS substrate for quantitative analysis

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) is a powerful spectroscopic tool in quantitative analysis of molecules, where the substrate plays a critical role in determining the detection performance. Herein, a silver nanocubes/polyelectrolyte/gold film sandwich structure was prepared as a reproducible, high-performance SERS substrate by the water/oil interfacial assembly method. In addition to the hot spots on the nanocubes surface, the edge-to-edge interspace of the Ag nanocubes led to marked enhancement of the SERS intensity, with a limit of detection of 10^?11 mol/L and limit of quantitation of 10^?10 mol/L for crystal violet. When rhodamine 6G and crystal violet were co-adsorbed on the Ag nanocube surfaces, the characteristic SERS peaks of the two molecules remained well resolved and separated, and the peak intensities varied with the respective concentration, which could be exploited for concurrent detection of dual molecules. Results from this work indicate that organized ensembles of Ag nanocubes can serve as effective SERS substrate can for sensitive analysis for complex molecular systems.     

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.     

水在Ag电极上取向与结构的SERS研究──不同电极电位和NaClO4浓度的影响

将特殊的ORC方法、薄层溶液技术和差谱方法相结合,在较宽的电位区间(-0.7-2.0V),获得了不含任何(类)卤素离子的NaClO₄/Ag体系中水的SERS谱.结果表明,不同浓度的NaClO₄体系中,尽管体相水的结构有很大差别,但电极表面的吸附水有相似的结构特征,即由于电场作用而使有序性较高;并且随电极电位由极负电位向零电荷电位(PZC)变化时可能都经历着由单氢端吸附转变为双氢端吸附,继而又转向氧端吸附的取向变化过程.利用SERS技术特有的检测表面物种的高灵敏度,可观察到NaClO₄浓度引起的表面水的SERS谱的一些细微差异,依此较详细讨论了NaClO₄浓度对表面水的结构和取向变化过程的影响.     

The ultratrace detection of crystal violet using surface enhanced Raman scattering on colloidal Ag nanoparticles prepared by electrolysis

Highly active,stable and affordable surface enhanced Raman scattering(SERS) substrates were obtained by electrolyzing a mixture of AgNO_3(4×10~(-4) mol/L) and Na_3C_6H_5O_7·H_2O(6×10~(-5) mol/L) for 1,2,3 and 4h at 7V.With crystal violet(CV) as a test molecule,a portable Raman spectrometer with 785 nm laser excitation was employed to carry out the SERS detection.Colloidal Ag nanoparticles prepared by electrolyzing for 3 h with the particle size of(65±17) nm is a perfect SERS substrate for the ultratrace ...     

纳米Ag/TiO_(2)纳米管阵列基底构建及表面增强拉曼散射光谱检测与降解盐酸四环素北大核心CSCD

将阳极氧化与光还原法结合,在TiO_(2)纳米管阵列(TiO_(2)NTAs)表面修饰Ag纳米粒子,获得一种均匀有序、稳定性高且可循环的TiO_(2)NTAs/Ag活性基底。采用X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、表面增强拉曼散射光谱(SERS)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对TiO_(2)NTAs/Ag的组成和结构进行了表征。进一步研究了该TiO_(2)-NTAs/Ag阵列对盐酸四环素(TC-HCl)的SERS响应,结果表明,该复合基底对TC-HCl具有较高的检测灵敏度,在水中检测限可达1×10^(−14) mol/L,而TiO_(2)-NTAs与Ag之间的协同效应对其检测性能的提高起着关键作用。此外,TiO_(2)NTAs/Ag基底在光照下对TC-HCl展示了优异的降解活性,且至少可循环使用8次。表明该TiO_(2)NTAs/Ag基底在环境中有机污染物的SERS检测和降解领域具有潜在的应用前景。     

Silver nanoparticles embedded temperature-sensitive nanofibrous membrane as a smart free-standing SERS substrate

Silver nanoparticles (AgNPs) embedded temperature-sensitive nanofibrous membrane as SERS substrate is capable of real-time monitoring the reduction of 4-nitrothiophenol into 4-aminothiophenol catalyzed by its embedded AgNPs, and the detected intermediate indicates that the reaction proceeds via a condensation route.     

Surface-enhanced Raman scattering study of riboflavin on borohydride-reduced silver colloids: Dependence of concentration, halide anions and pH values

The influences of concentration, halide anions and pH on the surface-enhanced Raman scattering (SERS) of riboflavin adsorbed on borohydride-reduced silver colloids were studied. The optimum concentration for the SERS of riboflavin is 10(-6)mol/L while the SERS enhancement varies for different modes. The addition of 0.2mol/L halide (NaCl, NaBr, and NaI) aqueous solutions, leads to a general decrease of the SERS intensity and a change of spectral profile of riboflavin excited at 514.5nm. Riboflavin interacts with the silver surface possibly through the CO and N-H modes of the uracil ring. The SERS spectra of riboflavin were recorded in the 3.4-11.6 pH range. By analyzing several SERS marker bands, the protonated, deprotonated or the coexistence of both molecular species adsorbed on the colloidal silver particles was proved.     

Ag纳米粒子在TiO2四棱柱阵列上的可控生长及其SERS效应

采用水热法在导电玻璃FTO导电面上沉积TiO₂四棱柱阵列; 并以其为基体, 分别采用聚乙烯基吡咯 烷酮(PVP)还原Tollens试剂以及柠檬酸三钠(TSC)还原硝酸银溶液, 将Ag纳米粒子(AgNPs)沉积在TiO₂四棱柱阵列上形成TiO₂@AgNPs-PVP和TiO₂@AgNPs-TSC微纳结构作为表面增强拉曼散射(SERS)基底. 实验结果表明, Ag纳米粒子在TiO₂四棱柱阵列上的尺寸和分布可通过改变Tollens试剂的浓度和TSC还原硝酸银溶液的反应时间来调控, 进而优化基底的SERS灵敏度. TiO₂@AgNPs-PVP微纳结构对罗丹明6G(R6G)的检出限为10^-12 mol/L, 对低活性小分子三聚氰胺的检出限为0.01 mg/mL; TiO₂@AgNPs-TSC微纳结构对R6G的检出限为10^-10 mol/L, 对三聚氰胺的检出限为0.01 mg/mL. TiO₂@AgNPs-PVP和TiO₂@AgNPs-TSC微纳结构基底的SERS活性、 循环可回收性与还原剂种类紧密相关: 包覆在Ag纳米粒子上的PVP可以作为隔离层避免Ag纳米粒子直接接触, 防止电磁场耦合作用减弱, 增强基底的SERS活性; 同时, PVP是一种水性聚合物, 有较强的亲水性, 作为循环可回收SERS基底使用时, 吸附小分子物质清洗难度较大.     

基于光子晶体带边效应的表面增强拉曼基底

将光子晶体的带边效应与金纳米粒子的拉曼散射增强作用相结合,制备了一种新型光子晶体表面增强拉曼散射基底(PC-AuNPs),利用罗丹明B(RhB)作为报告分子,对所得基底性能进行检测.PC-AuNPs基底的制备包括3个步骤:在SiO2微球表面修饰氨基,再通过垂直沉降自组装得到蛋白石结构光子晶体(PC), 最后, 在光子晶体表面负载金纳米粒子(AuNPs).结果表明,光子晶体的带隙范围及AuNPs的负载量直接影响了PC-AuNPs基底的检测效果;以所得的PC-AuNPs基底测定RhB分子,其拉曼散射特征峰强度与浓度对数值呈现良好的线性关系,线性方程为I=1711lg[RhB(mol/L)]+15244,线性相关系数R2=0.9994,检出限为1×10-8 mol/L,表明此PC-AuNPs基底可用于目标物的定性及定量检测.本方法提高了传统拉曼散射光谱检测灵敏度,操作简单,具有良好的重现性,可为其它新型检测基底的制备提供.     

银纳米片在无纺布纤维上的可控组装及其SERS效应

以无纺布(NWF)为支撑基体, 采用两步化学合成法在NWF上原位构建了由间隙为20~110 nm Ag纳米片(AgNS)组装成的AgNS@NWF微纳结构. 扫描电子显微镜(SEM)分析表明, AgNS@NWF具有特殊的层级结构, 该结构可用于表面增强拉曼散射(SERS)研究. 实验结果表明, AgNS@NWF微纳结构具有良好的SERS灵敏度和优异的信号可重现性. 将罗丹明6G(R6G)作为SERS探针分子, 发现R6G的SERS特征峰强度的对数值与R6G水溶液的浓度对数值呈良好的线性关系, 最低检测限可达1×10^?10 mol/L, 表明AgNS@NWF微纳结构具有良好的SERS灵敏度; 当R6G水溶液的浓度为1×10^?5, 1×10^?6和1×10^?7 mol/L时, 610 cm^?1处谱带拉曼散射强度的相对标准偏差分别为3.57%, 3.67% 和8.46%, 优于或接近于以往研究, 表明AgNS@NWF微纳结构具有优异的信号可重现性. 将3-巯基丙酸和三聚氰胺作为SERS的检测分子, 最低检测限分别为1×10^?5和1×10^?6 mol/L. 本文为制备灵敏度高、 信号可重现性优异的SERS基底提供了一种简单、 快速、 成本低廉的方法, 在生物检测和环境监测中具有潜在的应用价值.     

电化学方法获得具有表面增强拉曼活性镍电极的研究

利用纯电化学手段获得了具有较强表面增强拉曼活性的镍电极, 改进了原有的镍电极表面预处理方法. 结果表明, 在0.5 mol/L的NaClO4溶液中, 结合电化学阶跃技术和循环伏安技术, 可以得到合适的粗糙镍电极; 同时, 还得到了探针分子吡啶在该粗糙镍电极表面随电极电位变化的表面增强拉曼光谱(SERS), 此时谱峰强度获得了极大的增强; 还研究了粗糙镍电极的扫描电子显微镜(SEM)图像, 并估算出其SERS增强因子约为104, 此结果比以前的镍电极表面粗糙方法所能达到的增强因子高一个数量级.     

表面增强拉曼光谱法对水中残留绿麦隆的检测

利用银镜反应原理在玻璃片上镀一层具有表面增强拉曼散射(SERS)效应的表面粗糙的银膜,通过测定农药绿麦隆在银镜表面上的表面增强拉曼光谱,探讨了绿麦隆在银镜表面的吸附取向。结果表明,在银镜表面,当绿麦隆浓度小到10-10mol L时,仍然能得到明确的光谱信息,且吸附饱和时间仅为2h,这为探索水体中微量污染物的检测方法提供了一个很好的途径。     

模板法制备的有序介孔Co3O4的电化学电容行为

以介孔硅作为模板合成有序的介孔Co3O4, 在6 mol/L KOH电解液里进行电化学性能的测试. 结果表明具有有序介孔结构的Co3O4, 其比容量可以达到250 F/g, 大约为在550 ℃下直接煅烧Co(NO3)•6H2O所得的Co3O4容量的4倍. 其外该材料还表现出良好的倍率特性, 这一现象可归因于有序的介孔结构增大了有效的反应表面积, 同时有利于离子在其中传递.     

金纳米棒负载的静电纺丝纤维的制备及其表面增强拉曼光谱性能

为简单有效地制备高活性表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman Spectroscopy,SERS)基底。本文采用静电纺丝聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酸(PAA)纳米纤维为支撑材料,通过直接浸泡的方法,利用金纳米棒与电纺纤维之间的静电力,使纳米棒在纤维表面自组装,得到了性能优异的SERS基底。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜对金纳米棒以及不同状态下的电纺纤维的形貌进行表征,结果表明,金纳米棒均匀且密集地负载在纤维表面。通过设置不同的浸泡时间确定了金纳米棒组装平衡的时间为12 h,并通过调控纺丝时间和金纳米棒的浓度发现随着纺丝时间和金纳米棒浓度的增加,复合纤维膜SERS增强效果随之提升。该复合纤维膜具有优异的SERS均匀性,并且能够检测到浓度低至10~(-10)mol/L的4-氨基苯硫酚的存在。     

基于离心技术的金纳米粒子表面清洁方法和机理研究

本文发展了一种基于离心技术的清洗金纳米八面体表面十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)吸附物的有效方法.选择合适的离心转速和离心次数,可以驱除金纳米八面体表面的CTAB分子.通过热失重分析、表面增强拉曼光谱和傅里叶红外光谱表征可以推测,金纳米八面体经合适的离心清洗后,表面残留的少量CTAB分子通过疏水作用由烷基长链与金表面形成(亚)单层吸附,同时,与金表面有强相互作用的溴离子发生脱附.溶剂水对CTAB的稀释在离心清洗金纳米八面体表面的过程中发挥着重要作用.金纳米粒子在离心场中的高速运动导致粒子周围双电层发生极化,极化双电层内产生的局部液流引起双电层内物质交换从而也影响了金纳米八面体表面的清洗效果.金纳米八面体在硫酸溶液和碱性硝酸铅溶液中的电化学研究表明,经过离心清洗的金纳米八面体可以直接应用于单晶电化学研究.     

Silver nanoparticles embedded temperature-sensitive nanofibrous membrane as a smart free-standing SERS substrate

To develop a smart free-standing surface enhanced Raman scattering(SERS) substrate,silver nanoparticles(AgNPs) embedded temperature-sensitive nanofibrous membrane was fabricated by electrospinning their aqueous solution containing the copolymer poly(N-isopropylacrylamide-co-Nhydroxymethylacrylamide),followed by heat treatment to form crosslinking structure within its constituent nanofibers.To avoid negative effect of the additive like stabilizer and the reactant like reductant on their SERS efficiency,the AgNPs were in-situ synthesized through reducing Ag~+ions dissolved in the polymer solution by ultraviolet irradiation.The prepared hybrid nanofibrous membrane with high stability in aqueous medium can reach its swelling or deswelling equilibrium state within 15 seconds with the medium temperature changing between 25℃and 50℃alternately.When it was used as a free-standing SERS substrate,10~(-12) mol/L of 4-nitrothiophenol in aqueous solution can be detected at room temperature,and elevating detection temperature can further lower its low detection limit.Since its generated SERS signal has desirable reproducibility,it can be used as SERS substrate for quantitative analysis.Moreover,the hybrid membrane as SERS substrate is capable of real-time monitoring the reduction of 4-nitrothiophenol into 4-aminothiophenol catalyzed by its embedded AgNPs,and the detected intermediate indicates that the reaction proceeds via a condensation route.     

金纳米粒子修饰的氨基硅胶整体柱的制备及超灵敏表面增强拉曼散射检测

采用溶胶-凝胶法结合超分子模板技术, 以四乙氧基硅烷(TEOS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为反应前体, 以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为超分子模板, 简单快速地制备了一种新型氨基硅胶整体柱, 通过氨基将金纳米粒子组装在整体柱材料孔表面并用于表面增强拉曼散射(SERS)光谱分析. 以对巯基苯胺(PATP)和结晶紫(CV)为拉曼探针, 考察了金纳米粒子修饰的氨基硅胶整体柱用作SERS活性基底的性能. 结果表明, 该整体柱基底具有良好的SERS增强效应, 可检测到的PATP和CV的最低浓度分别为10^-9和10^-11 mol/L. 与金溶胶SERS基底相比, 本文制备的整体柱基底的检测灵敏度显著提高, 并具有良好的信号均一性, 是一种具有现场痕量检测应用潜力的SERS活性基底.