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。     

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.     

表面增强拉曼光谱活性基底的制备与性质研究

建立了无氰电沉积粒径约20 nm的银颗粒制备表面增强拉曼光谱活性银基底的方法,考察了基底的相关性质。利用电化学循环伏安法在不同的扫描速度下研究此沉积体系的电化学行为,结果表明,银的电沉积过程受扩散控制,当扫描速度增大时,氧化峰位略正移,但还原峰明显负移。扫描电镜表征结果表明,沉积银层的结晶形状规则,分布均匀,粒径为(20±10) nm。以甲基橙为探针,考察了沉积银基底对拉曼光谱信号的增强作用,其增强因子为5.2×10⁵。沉积银基底对罗丹明6G(R6G)分子检测的线性范围为1×10^-12～1×10^-6 mol/L,相关系数为0.98,检出限低于1×10^-12 mol/L。拉曼光谱Mapping图表明,沉积银活性基底在大范围内的增强效果均匀。     

固体活性基底表面增强拉曼光谱研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种研究分子吸附和界面现象的有效手段,它促进了拉曼光谱技术应用的发展,其增强机理主要包括电磁增强机理和化学增强机理。固体活性基底是SERS技术的重要组成部分,综述了水体系和非水体系SERS固体活性基底的研究状况及SERS固相基底在定量分析方面的应用,指出了SERS固体活性基底在非水体系的应用潜力。     

柔性表面增强拉曼散射基底研究进展

综述近10年柔性表面增强拉曼散射基底的研究进展。基于3类主要的柔性表面增强拉曼散射基底,对基底的制备方法、实际应用以及未来的发展趋势等方面进行了探讨。柔性表面增强拉曼散射基底具有机械性能优良、不易被损坏、成本低以及便于运输携带等优点,在生物、化学、环境及食品安全等各个领域存在着巨大的应用潜力。在实际检测中,表面增强拉曼散射可制备高灵敏度、稳定性、选择性且重现性好的活性基底。该综述对于从事柔性表面增强拉曼散射基底研究的科研人员具有一定的指导意义。     

有序表面增强拉曼散射基底制备的研究发展北大核心CSCD

表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)是一种振动光谱技术,可直接识别目标分析物。在分析应用中,SERS信号的重现性极其重要,而这在很大程度上取决于SERS基底结构的均匀性。目前,SERS基底的重现性一直是制约该技术在分析测试中广泛应用的瓶颈,规则排列的纳米结构构成的有序化SERS基底的可控制备是该领域发展的前沿和趋势。本文就SERS基底的有序化制备方法及其应用进行了总结,分析了自组装法、光刻技术和模板辅助法所制备的有序SERS基底的特征、有序性形成原理和在分析测试中应用的可行性,为拓展SERS的实际应用提供一定的参考。     

一种新型表面增强拉曼活性基底的制备方法

表面增强拉曼光谱技术 (SERS)具有极高的灵敏度 ,对某些分子其灵敏度比常规拉曼光谱高一百万倍 ,能检测吸附在金属表面的单分子层和亚单分子层的分子 ,并提供丰富的分子结构信息 [1～ 5] .活性基底的制备是获得 SERS信号的前提 ,电化学粗糙化的电极、贵金属溶胶及真空蒸镀的金属岛膜是SERS分析中最常用的 3种活性基底 ,在实际应用中各有利弊 .本文报道一种新的制备银纳米粒子基底的方法 ,可使银纳米粒子生长到合适的尺寸 ,以达到最佳SERS增强效果 .利用紫外 -可见光谱和 AFM研究该 SERS基底纳米粒子的尺寸分布和形貌 ,以 1 ,4-(双…     

表面增强拉曼散射方法检测公共安全类毒物的研究进展

公共安全类毒物直接威胁人们的生命健康安全.表面增强拉曼散射(SERS)技术的超灵敏特点为复杂基质中痕量毒物的快速检测提供了分析策略,极大地拓展了其应用范围,有着广阔的应用前景.该文综述了SERS技术在公共安全类物质检测方面的研究进展,包括对节球藻毒素、芥子气、琥珀胆碱、甲基对硫磷、氰化物、汞离子、亚硝酸盐等毒物的检测....     

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。     

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.     

Ultraviolet-visible and Surface-enhanced Raman Scattering Spectroscopy Studies on Ruthenium Phthalocyanine Monolayer Films Formed on Terephthalonitrile-modified Silver Substrates

A self-assembled monolayer film(SAM) of ruthenium phthalocyanine (RuPe) fabricated on a silver sub-strate premodified with an SAM of terephthalonitrile (TPN) was studied by means of surface-enhanced Ra-man seattering(SERS) and ultraviolet-visible (UV-Vis) speetroseopies. TPN was used as a ligand to linkRuPe since it can not only modify the silver suhstrate but also deliver the nitrile groups protruding from thesilver surface. Therefore, we can explore the relationship between the structure and the orientation of RuPeand the TPN-modified substrate. The UV-Vis spectra indicate a strong interaction between RuPe and TPN inthe composite film. The result is further confirmed by the SERS spectra of RuPe-TPN SAM, in which the vi-brational bands arising from both the RuPe and TPN moieties appear clearly, indicating that the RuPe is suc-cessfully assembled on the TPN film.     

Surface-enhanced Raman Scattering of Self-assembled Superstructures

Surface-enhanced Raman scattering(SERS) is a molecular specific spectroscopic technique that amplifies the Raman signal of absorbed molecules for up to 10¹⁰times. Over the past decades, SERS substrates experienced rapid growth, resulting in excellent development for SERS analysis. Because the surface plasmonic resonance coupling between individual materials can form a "hotspot" region to maximize the Raman signal, among many substrate construction strategies, self-assembly attracts more attention in constructing superstructures with strong, uniform and stable SERS activity. In addition, a number of plasmon-free nanomaterials with appropriate superstructures samely show enhanced SERS activity, which is primarily attributed to the formation of the optical resonator. This review aims to provide a scientific synopsis on the progress of self-assembled superstructures for SERS and ignite new dis˗ coveries in the SERS platform, as well as SERS applications in various fields.     

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.     

树枝状银微纳结构的表面增强拉曼散射效应研究

利用两电极电化学沉积法制备出一种树枝状银微纳结构基体.扫描电子显微镜(SEM)的表征结果证实所制备的银基体呈现出完整的树枝状结构,具有对称性的树枝和树干,且树叶清晰可见.实验结果表明,树枝状银微纳结构的表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)可以检测到超低浓度的罗丹明6G(Rhodamine 6G,R6G,10-10 mol/L)光谱信号,即树枝状银微纳结构作为SERS基体表现出较好的灵敏性;当R6G的浓度在10-5~10-10 mol/L范围依次降低一个数量级时,谱带610 cm-1处的拉曼散射强度的相对标准偏差分别为12.1%,12.0%,11.7%,10.9%,13.2%和14.3%,表明所制备银基体的SERS"热点"(Hot spots)分布较均一,树枝状银微纳结构作为SERS基体具有较好的重现性;当低SERS活性的3-巯基丙酸(3-Mercaptopropionic acid,3MPA)的检测浓度为10-5 mol/L时,利用树枝状银基体能检测到3MPA的SERS光谱,说明所制备的银基体对低活性物质也具有较好的SERS灵敏性.     

Surface-enhanced Raman scattering detection of lysophosphatidic acid

Surface-enhanced Raman scattering using silver nanoparticles was applied to detect various forms of lysophosphatidic acid (LPA) to examine its potential application as an alternative to current detection methods of LPA as biomarkers of ovarian cancer. Enhancement of the Raman modes of the molecule, especially those related to the acyl chain within the 800–1300 cm⁻¹ region, was observed. In particular, the C–C vibration mode of the gauche-bonded chain around 1100 cm⁻¹ was enhanced to allow the discrimination of two similar LPA molecules. Given the molecular selectivity of this technique, the detection of LPA using SERS may eliminate the need for partial purification of samples prior to analysis in cancer screening.     

银纳米枝的合成及表面增强拉曼效应

利用硝酸银与铜之间发生置换反应原理, 在铜箔上得到了有序的银纳米枝结构, 用十二烷基磺酸钠(SDS)为表面活性剂, 通过调控前驱体硝酸银的浓度, 可在铜箔上得到不同密度的银纳米枝. 表面拉曼增强实验结果表明, 当分别以对巯基苯胺(4-ATP)、腺嘌呤和罗丹明G6为探针分子时, 有序的银纳米枝结构比无序的银纳米粒子具有更好的拉曼增强活性; 且随银纳米枝密度的增加, 表面拉曼增强活性有所提高. 该有序的银纳米枝结构是较好的表面增强拉曼(SERS)活性基底, 在有机分子和生物分子的SERS检测方面将具有一定的应用前景.     

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.     

乐果涂膜表面增强拉曼光谱研究

通过蒸发乐果饱和水溶液在磁控溅射银膜上形成乐果涂膜,利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术研究了乐果涂膜的分子振动特性,并与乐果固体拉曼谱进行比较。研究结果表明,乐果晶体结构长程有序性的破坏造成涂膜SERS体系中υ(P—S)和υ(PS)振动峰的展宽和蓝移,水解引起乐果δ(SPOC)和δs(COPOC)振动模式强度降低,OC—N键中的O原子和N原子以及水解质子化的O在银表面吸附造成υ(OC—N)、υ(OC)、δ(N—H)、υ(CN)、δ(C—N—C)、δ(OPO)和υ(P—O)等振动模式显著增强。这为利用SERS技术研究乐果溶液以及乐果在植物体、食品中的残留提供了实验和理论依据。