黄曲霉素B_2分子吸附在银团簇的表面增强拉曼散射机理

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,6-311G(d,p)(C,H,O)/LANL2DZ(Ag)基组,计算了黄曲霉素B2(AFB2)分子吸附在Ag2团簇的表面增强拉曼散射(SERS)光谱和预共振拉曼光谱,并与实验结果比较.结果显示:AFB2分子在基态Ag2团簇表面吸附时,增强因子最大达到102,对应吡喃(pyrane)环C=O伸缩振动,主要是由AFB2分子周围化学环境改变而引起的基态静极化率改变导致的化学增强.不同激发波长下的AFB2分子预共振拉曼光谱的增强强度不同:电荷转移态激发波长为1144和544 nm时拉曼信号增强了102倍,而选择电荷转移预共振波长432和410 nm作为入射光时,其拉曼信号增强了104倍,增强机理为银团簇和黄曲霉素分子之间的电荷转移共振增强.因此通过改变入射光波长,选择电荷转移共振激发波长,更有利于强致癌物AFB2分子的痕量检测.     

表面增强拉曼光谱技术研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)具有检测灵敏度高、分析速度快等优点,是一种颇具潜力的痕量分析技术。SERS技术的关键在于通过机理研究制备出稳定性高、灵敏度高、重现性好的活性基底,从而实现痕量物质的定量分析。对SERS活性基底的发展和SERS在一些领域的应用进行了综述,提出了亟待解决的问题。     

银纳米材料表面增强拉曼散射基底研究进展

表面增强拉曼散射（SERS）技术在环境保护、食品工业、医学检测、生物检测等领域有广泛的应用前景。SERS基底材料和结构是影响性能的关键因素,而银纳米材料SERS基底已被广泛应用。本文介绍了SERS基底的增强机理,对近年来纯银纳米材料和银基复合纳米材料SERS基底的研究进展进行了综述,并介绍了银纳米材料SERS基底发展面临的问题,对其发展趋势进行了分析和展望。     

纳米ZnO的表面增强拉曼散射效应来源研究

表面增强拉曼光谱（SERS）的广泛应用源于优良的基底,目前主要局限在粗糙贵金属及胶体纳米颗粒材料.而半导体的光谱高稳定性和再现性,使其成为制备SERS基底的新型材料,但对于其SERS增强机理的研究仍存在极大挑战.本工作以典型的形貌新颖、尺寸均一的扫帚状n型纳米半导体ZnO为SERS基底材料,通过调节激发光的波长和选用具有不同对位取代基的对硝基苯硫酚（PNTP）、苯硫酚（TP）、对氨基苯硫酚（PATP）为探针分子,系统地研究了纳米ZnO的SERS增强行为,估算了其表面增强因子（EF）,分离了化学增强作用中非共振增强效应和电荷转移效应对SERS的贡献.研究表明三种分子在不同激发光作用下的增强因子为10至35,其中PNTP分子约10倍的增强主要来自于因吸附而造成极化率变化的非共振增强效应,TP和PATP分子20~35倍的增强则是由非共振增强效应与光子驱动电荷转移效应共同作用所致,光子能量越高,SERS增强效应越强.且因分子与ZnO间电荷转移的速率较慢导致ZnO表面电荷转移增强效应较贵金属低1~2个数量级.本研究结果为新型半导体SERS基底的制备及调控提供了新思路.     

表面增强拉曼散射活性基底

表面增强拉曼散射(SERS)是人们将激光拉曼光谱应用到表面科学研究中所发现的异常表面光学现象。它可以将吸附在材料表面的分子的拉曼信号放大106到1014倍,这使其在探测器的应用和单分子检测方面有着巨大的发展潜力。由于分子所吸附的基底表面形态是SERS效应能否发生和SERS信号强弱的重要影响因素,所以分子的承载基体是很关键的,因而SERS活性基底的研究一直是该领域的研究热点之一。本文总结了形态各异的表面增强拉曼散射活性基底,分析了最新发展并对其未来作一展望。     

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。     

表面增强拉曼光谱检测二噁英类化合物研究进展

以二噁英及二噁英类多氯联苯为代表的持久性有机污染物(POPs), 具有致畸、致癌、致突变的性质, 被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物. POPs通过环境进入食物链对食品安全造成威胁和影响. 以表面增强拉曼光谱(SERS)为代表的新型快速检测技术具有高灵敏分析的特点. 本综述总结了近年来基于SERS技术分析POPs的研究进展, 归纳了不同类型增强基底, 提出了SERS分析POPs的若干关键技术难点, 并对未来SERS技术在POPs分析方面的发展进行了展望.     

半导体纳米材料作为表面增强拉曼散射基底的研究进展

在总结半导体纳米材料作为表面增强拉曼散射(SERS)基底的一些相关研究工作的基础上, 讨论了半导体纳米粒子SERS基底的增强效应与纳米材料的种类、尺寸的相关性; 对半峰宽、激发波长进行了分析, 并对半导体纳米材料作为SERS基底时, 化学增强、电磁增强、纳米半导体缺陷和激子波尔半径的影响等进行了阐述.     

氧化乐果的振动光谱及其表面增强拉曼散射研究

采用ATR-FTIR、FT-拉曼表征了氧化乐果在酸、碱、中性条件下的振动光谱,获得了氧化乐果分子较为全面的结构振动信息;以金/银核-壳粒子为基底,获得了不同浓度及其酸碱条件下氧化乐果的表面增强拉曼散射(SERS)光谱,考察了其分子在该基底表面的吸附状态及其酸碱影响,推测了氧化乐果的SERS机理;结果表明:νas(NH),νas(CH3),Amide Ⅰ,ν( POC ),ν( PO ),ν(C-S)为氧化乐果分子特征振动;中性条件下,氧化乐果浓度低于2.0×10-2 mol/L已无明显SERS,酸、碱条件下,在2.0×10-10 mol/L氧化乐果分子与基底的作用仍显著,尤其酸性的SERS更强;氧化乐果主要以磷酸酯结构与基底表面作用,探讨了酸碱条件下的不同水解历程对该作用的影响,为研究有机磷农药的形态变化提供了参考.     

巢状微结构银粒子的制备、形成机理及表面增强拉曼光谱研究

通过选择沉积电位、温度、电解液浓度等条件,调控银粒子的成核和生长速度,调控晶面的择优取向,诱导枝状生长,从而制得巢状微结构银粒子,并对其生长机理进行了研究.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射光谱(XRD)对巢状微结构银粒子形貌和结构进行表征.以罗丹明6G为探针分子,研究了巢状微结构银粒子的表面增强拉曼光谱(SERS),并与无孔银粒子对照.结果表明:巢状微结构银粒子的SERS较无孔银粒子有明显增强,拉曼增强因子达到1.7×106.     

表面增强拉曼散射光谱研究聚苯胺纳米棒的构象转变

采用电化学沉积法制备了聚苯胺(Polyaniline,PANI)纳米棒、树枝状银和纳米颗粒银基体。并利用表面增强拉曼散射光谱技术(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)研究了PANI纳米棒的分子链在Ag金属表面的构象变化。实验结果表明由于Ag金属表面的等离子共振效应,PANI分子中N原子的孤对电子与Ag的自由电子产生共轭效应,使得PANI分子链上的电荷重新分布,结果 C—H面内弯曲振动频率和C—C键的伸缩频率向低波数方向移动(蓝移);拉曼散射频率增强的基团在金属表面倾向垂直于分子链的主轴,拉曼散射频率减弱的基团在金属表面倾向平行于分子链主轴。     

复合SERS基底的构建及性质

通过自组装方法以对巯基苯胺(PATP)为偶联分子, 在石英基片上构筑了多种形貌的银钠米粒子单层结构和三明治结构. 研究了组装膜在不同激发线下表面增强拉曼散射(SERS)的增强差异. 研究结果表明, 单层基底和三明治基底中偶联分子的SERS信号因银纳米粒子间的电磁场耦合而显著增强, 且在三明治结构中增强更加明显. 对复合SERS基底增强因子进行计算可知, 复合SERS基底的表面等离子体共振(SPR)峰与激发线的匹配程度越好, 其增强因子越大. 在三明治结构中更易发生PATP分子转变为对巯基偶氮苯(DMAB)分子的激光诱导催化偶联反应. 另外, 该激光诱导催化偶联反应与激发波长密切相关.     

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.     

Characterization of the Interaction of 6-Thioguanine with Human Serum Albumin by Surface-Enhanced Raman Scattering and Molecular Modeling

The interaction of 6-thioguanine and human serum albumin was investigated by fluorescence, ultraviolet-visible absorption, and surface-enhanced Raman scattering. The fluorescence of human serum albumin decreased with the concentration of 6-thioguanine, and the fluorescence quenching of human serum albumin by 6-thioguanine was static. Molecular modeling showed that 6-thioguanine was located in the hydrophobic cavity in subdomain IIA of human serum albumin. Surface-enhanced Raman scattering was combined with density function theory to characterize the orientation of 6-thioguanine on gold and the 6-thioguanine functional groups bonded to human serum albumin. The 6-thioguanine was shown to be tilted on the gold surface by a N-C?S moiety. The binding sites of 6-thioguanine to human serum albumin were the NH and amino groups of the pyrimidine ring of 6-thioguanine. This study may provide information regarding the metabolism of anticancer pharmaceuticals in the human body and assist in the development of effective compounds.     

Determination of Saxitoxin by Aptamer-Based Surface-Enhanced Raman Scattering

Saxitoxin is one of the most harmful paralytic shellfish toxins due to its high toxicity and adverse effects on the environment and human health. Aptasensors provide simple detection procedures because they have the advantages of chemical stability, easy synthesis and modification, and high convenience in signal transformation. Surface-enhanced Raman scattering (SERS) is an analytical technique that amplifies the analytical signals of molecules at extremely low concentrations, or even at the single molecule level, when the analyte is very close to rough metal surfaces or nanostructures. In this study, an SERS aptasensor is reported for the determination of saxitoxin for the first time. The optimized saxitoxin aptamer (M-30f) was modified on gold nanoparticles and served as the recognition element. Crystal violet was used as the Raman reporter without chemical bounding. The analytical principles of the aptasensor are that saxitoxin destabilized the conformations of the aptamer at high temperature conditions and altered the binding of crystal violet on the gold nanoparticles. In the presence of saxitoxin, the conformation of aptamer containing the G-quadruplex that selectively bound crystal violet unfolded to a large extent and hence the crystal violet molecules were released from gold nanoparticles with a reduced SERS signal. The effects of the gold nanoparticle size, the amount of DNA, aptamer density, sodium chloride concentration, and operation temperature upon the SERS determination were optimized. The resulting simple SERS aptasensor was developed with a satisfactory limit of detection (11.7?nM) and selectivity. The application for the analysis of real shellfish samples with simple procedures demonstrates that this SERS aptasensor is promising for on-site applications.     

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...     

SnO2纳米粒子作为SERS基底的研究

采用溶胶-水热法制备了不同尺寸的SnO2纳米粒子, 并将其作为表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底, 重点探讨了表面缺陷能级与SERS性能的关系. 观察到4-巯基苯甲酸(4-MBA)吸附在150 ℃水热合成的SnO2纳米粒子上的SERS 信号最强, 随着在空气中煅烧温度的升高, SERS信号逐渐减弱. 分别用透射电子显微镜、 紫外-可见光谱、 荧光光谱、 X射线衍射和X射线光电子能谱对SnO2纳米粒子进行了表征. 结果表明, SnO2纳米粒子的表面氧空位和缺陷等表面性质在增强拉曼散射性能中发挥着重要的作用, 表面氧空位和缺陷等含量越高其SERS信号就越强.     

可循环SERS基底ZnO/Ag纳米材料合成和表征

利用简易、绿色、一锅煮的水热法合成了花状氧化锌/银复合纳米材料。然后利用各种光谱和显微技术对复合物进行了表征,并讨论了其表面增强拉曼（SERS）性能和光催化性能。结果表明氢氧化钠的量对于这种复合纳米材料的形貌和性能具有重要的调节作用。和其他形貌的氧化锌/银复合纳米材料相比较,花状氧化锌/银复合纳米材料具有最佳的光催化性能。同时进一步以花状氧化锌/银复合纳米材料作为SERS基底研究其表面增强拉曼性能,结果表明这种复合材料同时具有很好的表面增强拉曼性能。光催化和表面增强拉曼结果表明这种花状氧化锌/银复合纳米材料有望在有机物检测中作为一种具有很好的可循环性的新表面增强拉曼基底材料。     

可循环SERS基底ZnO/Ag纳米材料合成和表征

利用简易、绿色、一锅煮的水热法合成了花状氧化锌/银复合纳米材料。然后利用各种光谱和显微技术对复合物进行了表征,并讨论了其表面增强拉曼(SERS)性能和光催化性能。结果表明氢氧化钠的量对于这种复合纳米材料的形貌和性能具有重要的调节作用。和其他形貌的氧化锌/银复合纳米材料相比较,花状氧化锌/银复合纳米材料具有最佳的光催化性能。同时进一步以花状氧化锌/银复合纳米材料作为SERS基底研究其表面增强拉曼性能,结果表明这种复合材料同时具有很好的表面增强拉曼性能。光催化和表面增强拉曼结果表明这种花状氧化锌/银复合纳米材料有望在有机物检测中作为一种具有很好的可循环性的新表面增强拉曼基底材料。