铜纳米线阵列的表面增强拉曼光谱和AFM研究

通过以有序的多孔氧化铝为模板,利用交流电在孔中沉积金属铜,并以此作为ＳＥＲＳ活性基底。原子力显微镜（ＡＦＭ）研究了氧化铝溶解过程中铜纳米线形貌,共焦显微拉曼则研究表面吸附ＳＣＮ 的ＳＥＲＳ光谱的变化。结果表明：铜纳米线表面ＳＥＲＳ强度和纳米金属在表面直立的高度有关;而其频率和直立的高度无关。ＳＣＮ 吸附在纳米线上比普通电化学粗糙的电极表面ＳＥＲＳ强度高,说明纳米线（点）有望成为一种活性高,稳定性好的ＳＥＲＳ基底。     

模板法交流沉积金纳米线的影响因素

使用交流电沉积在多孔氧化铝模板中制备金纳米线,对交流电沉积时阻挡层厚度、交流电压、交流频率等因素进行了系统的研究和探讨。使用交流电沉积制备出了直径30 nm、长度2.1 m的形貌完好、长度均一的金纳米阵列。结果表明模板的阻挡层厚度能够显著影响金属的沉积电位,是保证沉积顺利进行的重要因素。通过记录、分析不同条件下交流沉积过程中时间-电流曲线来对交流沉积过程进行深入研究并提出相应机理。发现同频率下平台电流值不变,纳米线的长度与交流电压大小成正比,而同电压下沉积的平台电流与交流电频率成正比,这些都与阻挡层的半导体特性有关。     

模板法交流沉积金纳米线的影响因素

使用交流电沉积在多孔氧化铝模板中制备金纳米线,对交流电沉积时阻挡层厚度、交流电压、交流频率等因素进行了系统的研究和探讨。使用交流电沉积制备出了直径30 nm、长度2.1 m的形貌完好、长度均一的金纳米阵列。结果表明模板的阻挡层厚度能够显著影响金属的沉积电位,是保证沉积顺利进行的重要因素。通过记录、分析不同条件下交流沉积过程中时间-电流曲线来对交流沉积过程进行深入研究并提出相应机理。发现同频率下平台电流值不变,纳米线的长度与交流电压大小成正比,而同电压下沉积的平台电流与交流电频率成正比,这些都与阻挡层的半导体特性有关。     

基于表面等离子体耦合的高密度金纳米线阵列

利用电化学沉积法在阳极氧化铝模板中制备了高长径比(20—100)金纳米线阵列,并用扫描俄歇电子显微镜对其结构进行了表征.紫外可见吸收光谱显示金纳米线的表面等离子共振包含横向吸收峰(transverse mode)和纵向吸收峰(longitudinal mode),具有很强的各向异性特征.纵向吸收峰的强度与入射光的偏振方向和入射角度有关,随着长径比的增加纵向吸收峰位置向高能方向移动.将纳米线之间的表面等离子体能量耦合与分子H聚合体的吸收光谱行为做了比较,认为相邻纳米线间的多重耦合使纵向吸收峰出现蓝移.利用有限元分析法模拟了电场在纳米线阵列和单根纳米线表面的不同分布.     

银纳米线表面增强拉曼散射的偏振依赖性研究

近年来,一系列新型低维金属纳米材料相继涌现,展现出优异的性能。这些材料与表面增强拉曼散射(SERS)技术相结合,显示出巨大的应用潜力。形貌与取向调控是低维金属纳米材料SERS应用的重要策略。主要采用多元醇还原法制备了高质量、各向异性的银纳米线结构,进一步以罗丹明6G分子作为探针,来研究入射光偏振方向对银纳米线拉曼信号的影响。结果表明,由于纳米线具有各向异性,所以当入射光方向与纳米线长轴近乎垂直时,获得的SERS信号最强。反之,当入射光方向与纳米线长轴成0°夹角时,得到的SERS信号最弱。通过对基于各向异性基底SERS光谱的偏振依赖性研究,有利于更深入地理解SERS机理,同时也有利于人们在不利用任何外部装置的情况下更好的调控SERS强度。     

银纳米颗粒阵列的表面增强拉曼散射效应研究

利用具有高密度拉曼热点的金属纳米结构作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,可以显著增强吸附分子的拉曼信号.本文通过阳极氧化铝模板辅助电化学法沉积制备了高密度银(Ag)纳米颗粒阵列;利用扫描电子显微镜和反射谱表征了样品的结构形貌和表面等离激元特性;用1, 4-苯二硫醇(1, 4-BDT)为拉曼探针分子,研究了Ag纳米颗粒阵列的SERS效应.通过优化沉积时间,制备出高SERS探测灵敏度的Ag纳米颗粒阵列,检测极限可达10~(-13)mol/L;时域有限差分法模拟结果证实了纳米颗粒间存在强的等离激元耦合作用,且发现纳米颗粒底端的局域场增强更大.研究结果表明Ag纳米颗粒阵列可作为高效的SERS基底.     

FeCo二元合金纳米线阵列的磁化反转

利用交流电化学沉积方法在氧化铝模板中制备了一维结构的Fe_xCo_1-x(0 ≤ x ≤ 0.51)二元合金纳米线阵列.X射线衍射结果显示,单质Co纳米线为(100)择优取向的hcp结构,FeCo合金纳米线则呈现(110)择优取向的bcc结构,而且衍射峰随纳米线中Fe含量的增加向低角度偏移.室温磁性测量结果显示, FeCo合金纳米线具有较好的磁特性.与Co纳米线相比,Fe的引入改善了Co纳米线的磁性能,使其呈现出较大的矫顽力和较高的矩形比.采用一致转动模型和对称扇形机理的球链模型分别计算了FeCo合金纳米线的矫顽力, 发现其磁化反转机理与对称扇形机理的球链模型相符合.     

Ni纳米线阵列的铁磁共振研究

通过改变氧化电压和酸性溶液制备了孔径、孔隙率不同的阳极氧化铝模板，用电沉积方法在模板中制备了Ni有序纳米线阵列，并用铁磁共振技术和振动样品磁强计对其进行了研究.研究表明Ni纳米线阵列存在着较强的偶极相互作用，偶极相互作用与纳米线的形状各向异性之间的竞争决定了纳米线的易磁化方向.随着纳米线阵列密度的增加，线间的偶极相互作用增加，使得纳米线易磁化方向从平行于纳米线方向渐趋向于垂直于纳米线的平面内. 关键词： 纳米线 铁磁共振 偶极相互作用 氧化铝模板     

LB膜与表面增强拉曼光谱

本文介绍了LB膜分子结构、分子取向研究的表面增强拉曼散射(SERS)方法及SERS增强机理研究中LB技术的应用。     

DNA银纳米线的制备及其拉曼光谱

根据DNA分子的静电自组装性质,利用加热和紫外照射相结合的方法制备出大小均匀,粒径约为7.8 nm的呈正电性的银纳米颗粒。在预先梳直的小牛胸腺DNA模板上合成了长约2 μm、直径约30 nm、银颗粒较均匀分布的银纳米线。拉曼光谱表明：银颗粒主要结合在DNA主链上,同时脱氧核糖和碱基的振动峰也受到影响。磷酸根骨架的伸缩振动峰782和1 098 cm-1的强度明显减少,且谱线782移动到791 cm-1。脱氧核糖C—O的伸缩特征峰1 011和1 050 cm-1分别移动到1 030和1 064 cm-1。碱基的特征峰1 372,1 334, 1 304和728 cm-1分别移动到1 368,1 320,1 294和731 cm-1。     

人血红细胞在纳米银膜上的表面增强拉曼光谱研究

将硝酸银和聚乙烯醇加入去离子水中混合后作为电解液,以紫外光激发,用银棒电解得到纳米银膜。用扫描电镜观测纳米银的形貌,发现银膜上的颗粒是紧靠在一起的。以该纳米银膜为基底,用便携式拉曼光谱仪对4个正常人和7个白血病人的血红细胞样品进行了表面增强拉曼散射(SERS)光谱的检测。实验中发现,该纳米银膜对人血红细胞的拉曼散射光谱具有较好的增强的效果和较好的重复性。比较正常人与白血病人血红细胞的SERS谱,存在明显的差别,7个白血病人血红细胞样品在1385 cm-1(吡咯四分之一环伸缩振动)处SERS峰消失,在1425 cm-1处的谱线(CαCm的对称伸缩振动)变宽和变强,对可能的原因进行了分析。     

膜结构对金纳米线阵列表面增强拉曼散射的影响

金纳米线阵列作为表面增强拉曼散射的基底能够产生有效的增强效应,金纳米线阵列通过金线之间的电场耦合产生增强的拉曼信号。在实验中,制备出金纳米线阵列与金纳米刷,两种样品结构不同,金纳米刷的一面带有金膜。用巯基吡啶作为探针分子,金纳米刷的SERS实验显示出很好的增强效应,增强因子为106,不同位点的SERS谱具有区域不均一的特征。而相同实验条件下的金纳米线阵列的增强因子只有102。光学吸收谱表明这两种结构均发生了共振吸收增强电场,对其结构的分析表明,这两种结构具有不同的电场局域化分布,同时金纳米刷中金线上端强烈的电场耦合,这是其具有更好的增强效用的原因。同时,4-MP的表面增强拉曼谱的变化特征体现了化学增强效应的影响。     

AMP和DNA的银溶胶增强拉曼光谱

本文报道了生物分子5‘-腺苷磷酸（AMP）和脱氧核糖核酸（DNA）在银溶胶中的增强拉曼光谱。实验结果表明用银溶胶增加方法可以得到在较低浓度下、几乎不受光干扰的增强拉曼光谱。与固体AMP和DNA拉曼光谱进行比较,发现谱峰有很好的一致性,但也存在差异,如对应于固体AMP中715cm^-1处的腺嘌呤的呼吸振动峰加强,并位移到723cm^-1处,813cm^-1处的磷酸酯的对称伸缩振动峰消失了;在DNA中核糖环的振动峰明显加强,A,T,C,G四种碱基的峰也得到了不同程度的增强。通过对实验结果的分析,推测了AMP和DNA在银溶胶界面的吸附状态和分子结构。     

覆银银电极上哌啶分子的表面增强拉曼散射研究

通过改进电极修饰方法,在粗糙银电极上沉积银纳米颗粒,得到了哌啶分子吸附在覆银银电极上的高质量SERS谱,并研究了电位对哌啶分子在这种覆银银电极上SERS光谱的影响。实验表明,沉积有银纳米颗粒的粗糙银电极是一种新的高效SERS活性基底,分析并解释了覆银银电极能产生极强的增强效应的可能原因。     

一种用表面增强拉曼光谱进行免疫检测的方法

一种结合表面增强拉曼(SERS)技术和纳米粒子标记技术,通过银增强来实现免疫检测的方法。将p-巯基苯甲酸(MBA)作为探针,固定在免疫金溶胶粒子表面形成纳米标记,其与被基底捕获抗原分子发生免疫识别。通过银增强技术,在"三明治"结构对探针进行拉曼检测。     

混合正、负电性银胶体系的表面增强拉曼散射活性研究

通过化学还原的方法分别制备了具有正、负电性的纳米银胶 .利用透射电子显微镜表征了正、负电性银胶以及混合银胶体系中加入碱性品红分子后的聚集行为 .通过测定碱性品红分子在正、负电性银胶以及混合银胶体系中的表面增强拉曼光谱的变化 ,探讨了不同电性银胶基底对碱性品红表面增强拉曼活性的影响 .实验结果表明 ,混合溶胶体系所具有的不同于单一溶胶的聚集特性能有效的改善单银胶体系的表面增强拉曼散射活性 .     

基于单个花状银纳米颗粒的表面增强拉曼散射效应研究

在室温下,以硝酸银为银源,抗坏血酸为还原剂,通过调节表面活性剂聚乙烯吡络烷酮的浓度,实现对花状银纳米颗粒的可控制备。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射和X射线能谱等手段检测并分析了材料的形貌结构和成分组成。实验结果表明,当聚乙烯吡络烷酮的浓度为0.1 mol/L时,所制备花状银纳米颗粒的表面结构达到最精细的状态且颗粒的尺寸达到微米量级,适合对单颗粒进行定位与光学性质研究。以结构最优化的花状银纳米颗粒为表面增强拉曼散射基底材料,以羟基苯甲酸为探针,对单个和少数颗粒的表面增强拉曼散射效应进行了研究,并借助暗场散射光谱分析了基底的表面增强拉曼散射机理。结果显示,该花状银纳米颗粒因其独特的表面结构为拉曼信号增强提供了大量“热点”。良好的拉曼性能以及较低的制备成本表明,该新型表面增强拉曼散射基底具有很大的应用前景。     

氨基酸在银胶溶液中的表面增强拉曼效应

文章报道了通过制备合适的银胶盐纳米溶液 ,得到的甘氨酸、缬氨酸和赖氨酸在银胶溶液中的表面增强拉曼光谱。低波数 2 38cm-1谱带的出现 ,表明氨基酸分子已与银表面产生明显吸附。在所得SERS图谱中 ,表征C—C基团的 90 0～ 930cm-1谱带、表征NH2 基团的 110 0cm-1左右谱带和表征COO-基团的14 0 0cm-1附近的谱带振动都得到显著加强 ,其原因主要是通过羧基基团及氨基基团与银粒子表面产生吸附 ,增强机制属于化学增强 ,为短程效应。本实验中 ,当银胶溶液 pH值降低时 ,对拉曼散射的增强效果影响不大。     

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectra of Methyl Orange in Ag colloids prepared by electrolysis method

Polyvinyl alcohol (PVA)-protected Ag colloids were prepared by an electrolysis method. The surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectra of Methyl Orange (MO), one of the Azo-dye molecules, in Ag colloids were successfully recorded with good concordance comparing to the theoretical results calculated by the Gaussian’98 program. The MO was adsorbed on the surface of Ag nanoparticles by trans-form which plays an important role for the SERS effect. However, the SERS spectra of MO in Ag colloids prepared by chemical reduction method did not appear which may be because of the competition of the borate or citrate ions with the MO. In order to test the applicability of these colloids, the SERS spectra of Sudan red (III) (SR), another of Azo-dye molecules, were measured and the result was good.     

L缬氨酸在金纳米颗粒上的变温表面增强拉曼散射

近红外激发下得到了不同温度下缬氨酸在金纳米颗粒上的SERS光谱。温度的变化范围为373~100 K,从373 K到273 K整体强度变强,峰数量也很多。263 K到193 K的温度区间内强度比较弱,到173 K时峰强度和数量又有所增加,接着降低到100 K时强度又变低,同时峰的位置也有一些移动。文章对SERS的部分峰位给予了适当的归属,并对上述变化给予了初步解释。