水溶液银纳米晶聚集对表面增强拉曼散射的影响

由于贵金属纳米粒子独特的光学性质,基于衬底的贵金属纳米粒子薄膜表面增强拉曼散射技术在分子生物学和医学免疫分析等研究领域中显现出非常好的应用优势和潜力。本项研究工作应用柠檬酸纳作聚集剂诱导水溶液中对巯基苯甲酸修饰的Ag纳米粒子聚集,并应用以此形成的"热点"增强SERS光谱,获得了对巯基苯甲酸修饰的Ag纳米粒子聚集非常有效的4-MBA分子的SERS信号,为未来建立生物待测物的分析检测奠定前期基础。结果证明,水溶液中的Ag纳米粒子的聚集形成的"热点"具有非常好的SERS光谱增强效应。     

水溶液银纳米晶聚集对表面增强拉曼散射的影响

由于贵金属纳米粒子独特的光学性质,基于衬底的贵金属纳米粒子薄膜表面增强拉曼散射技术在分子生物学和医学免疫分析等研究领域中显现出非常好的应用优势和潜力。本项研究工作应用柠檬酸纳作聚集剂诱导水溶液中对巯基苯甲酸修饰的Ag纳米粒子聚集,并应用以此形成的\"热点\"增强SERS光谱,获得了对巯基苯甲酸修饰的Ag纳米粒子聚集非常有效的4-MBA分子的SERS信号,为未来建立生物待测物的分析检测奠定前期基础。结果证明,水溶液中的Ag纳米粒子的聚集形成的\"热点\"具有非常好的SERS光谱增强效应。     

DNA碱基在银镜上的表面增强拉曼散射

首次采用表面增强拉曼散射(SERS)研究不同组分相互作用的动态变化过程,指出了脱氧核糖核酸(DNA)互补碱基对(胞嘧啶和鸟嘌呤:腺嘌呤和胸腺嘧啶)之间的氢键缔合作用为二级反应动力学过程,提出了DNA碱基在银镜表面的增强机制的[Ag—Cl—(氢键)—碱基]的氢键模式。     

Pd OECC薄膜的表面增强拉曼散射

利用较高检测灵敏度的 SERS技术 ,对浓度较低的 Pd OECC吸附在银表面上的薄层在室温下进行了拉曼谱的测量。得到 Pd OECC在强光破坏前后的 SERS光谱。在强光照射下 ,β-胡萝卜素分子的 SERS光谱的散射强度明显降低 ,且线宽增加 ,说明强光照射不但改变了β-胡萝卜素的构象 ,而且也改变了 β-胡萝卜素分子所处的微环境。其结果与强光照射前后吸收光谱的变化相一致。另外 ,没有观察到 Pd OECC薄层与银镜相互作用的其它新振动峰或Pd OECC中其它振动峰峰型的变化 ,可见 Pd OECC在银镜表面保持原来的状态 ,这证明SERS技术在光合作用光破坏机理研究中的可行性     

金纳米粒子的制备及其表面增强拉曼散射效应的研究

采用多巴胺化学还原法制备了分散性良好的纳米金溶胶,并检测了其作为表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)基底的性质。粒度和透射电子显微镜测试结果表明金溶胶为平均粒径30nm左右的球形颗粒,并且紫外-可见特征吸收峰出现在520nm,为典型的金纳米颗粒特征吸收峰。以罗丹明6G(R6G)为探针分子证明了金溶胶良好的SERS增强效果,用金溶胶对除草剂敌草快(DQ)进行检测,最低检测限可达1×10-7 mol/L。结果表明所制备的金溶胶具有良好的表面增强拉曼散射活性。     

金纳米粒子掺杂DNA-CTMA-DPFP薄膜的表面增强拉曼散射特性

采用柠檬酸三钠还原氯金酸和离子交换法制备金纳米粒子掺杂DNA-CTMA材料,利用钯催化反应合成9,9-二乙基-2,7-二-(4-吡啶)芴荧光染料(DPFP),将DPFP与DNA-CTMA混合后,旋凃制备金纳米粒子掺杂的DNA-CTMA-DPFP薄膜样品。通过吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱的测量,研究了薄膜样品的光学特性和表面增强拉曼散射(SERS)特性。实验结果表明,薄膜样品在300～360nm的吸收主要来自DPFP,在500～700nm的吸收来自样品中金纳米粒子的局域表面等离子共振;样品在370,386,408nm处的荧光峰分别对应DPFP的S₁₀-S₀₀、S₁₀-S₀₁和S₁₀-S₀₂能级的电子振动跃迁;在785nm激光激发下,薄膜样品的拉曼散射主要来自DPFP分子,随着金纳米粒子掺杂比的增大,DPFP分子的拉曼散射峰强度逐渐增强。因此,金纳米粒子掺杂DNA-CTMA薄膜适合作为多种染料分子的SERS基底。     

不同形貌金纳米粒子的制备及其表面增强拉曼散射效应的研究

不同形状的金纳米粒子在表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)中有不同的增强效果,多面体金纳米粒子具有多角结构,显示出比金纳米板更为明显的增强效果,近年来对其合成和性质的研究备受关注。该研究探究了十二面体,二十面体,三角板,球形四种形状的金纳米粒子在SERS中不同的增强效果。分别采用硼氢化钠还原法和以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂制备金三角纳米片和二十面体金纳米粒子,又以二十面体金纳米粒子为种子制备出十二面体金纳米粒子,并分别以以上三种不同形貌的金纳米粒子及球形金溶胶为基底,4-巯基吡啶,对巯基苯甲酸为探针分子检测了其在不同激发波长下的增强效果。透射电子显微镜结果表明金三角纳米板的平均边长为130nm,二十面体和十二面体金纳米粒子的粒径分别为100和120nm。三者的紫外可见吸收峰分别在589,598和544nm处。表面增强拉曼散射结果表明金多面体比金三角纳米板表现出更好的增强效果。     

基于金双锥纳米颗粒表面增强拉曼光谱呼吸道病原体检测

由呼吸道病原体引发的呼吸系统感染是造成老人、儿童死亡的重要原因之一,开发床旁、即时、操作方法简便的快速检测技术,对鉴别诊断及防控呼吸道病原体具有重要意义。表面增强拉曼光谱(SERS)是一种可行的快速检测技术,但由于病原体本身的拉曼信号较弱且传统增强基底对其增强效果欠佳,限制了该技术对于病原体检测的实际应用。本研究团队研发了一种金双锥纳米颗粒增强基底,利用该增强基底我们成功地无标签捕获了多种呼吸道病原体的指纹图谱。此外,该检测方法结合主成分分析,可以在2 min内对血清及唾液中的上述呼吸道病原体进行鉴别诊断。     

表面增强拉曼散射概述

表面增强拉曼散射概述武建劳，郇宜贤，傅克德，张鹏翔（陕西师范大学物理系西安７１００６２）Ｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｓｕｒｆａｃｅ－ｅｎｈａｎｃｅｄＲａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇＷｕＪｉａｌａｏ；ＨｕａｎＹｉｘｉａｎＦｕＫｅｄｅ；ＺｈａｎｇＰｅｎｇｘｉａｎ...     

基于纳米锥森林结构的表面增强拉曼散射透明器件研究

具有无损、超灵敏和实时检测优点的表面增强拉曼散射(SERS)器件具有重要研究意义。目前,针对SERS器件的大部分研究都围绕着非透明的器件展开。使用此类器件检测高浓度试剂时,激光只能从正面入射。这意味着入射激光需要穿透被测试剂分子层才能到达位于其下方的金属纳米结构表面,因此用于激发金属纳米结构表面等离子体共振(SPR)的激光能量被减弱,相应地,SERS光谱信号也被减弱;此外,SERS光谱信号因被测试剂分子层的遮挡,无法高效返回到电荷耦合元件(CCD)中,再次被大幅度减弱,甚至有可能完全无法被检测到。相比之下,如果使用透明SERS器件,检测过程中将被测试剂分子置于器件正面,激光从器件背面入射,此时高浓度被测试剂分子层对入射激光和SERS光谱信号的干扰最小。这种情况下,可以得到较好的光谱信号。通过在石英基底上旋涂聚酰亚胺(PI)层,然后通过氧等离子体对PI层进行无掩模轰击,在石英基底上自行生成纳米纤维掩模,配合反应离子刻蚀工艺(RIE)制备了石英纳米锥森林结构。之后,通过金属纳米颗粒溅射工艺,得到SERS透明器件。对于该SERS透明器件,在测试过程中,拉曼激光可从器件的正面以及背面分别入射。初步的测试结果表明,对于罗丹明6G(R6G)在10^-3~10^-6 mol·L^-1这一浓度范围内,背面入射方式收集的SERS光谱信号强度高于正面入射方式。另外,进一步研究了该SERS透明器件背面检测的一致性,得到了良好的结果,证明了其在实际生化检测中的可行性。这一工作有望扩展SERS在分析物检测领域中的应用。     

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。     

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。     

腺嘌呤、嘌呤和四并苯的表面增强拉曼光谱随温度的可逆变化

用硝酸腐蚀法处理得到了具有表面增强拉曼光谱 (SERS)活性的银表面。在表面温度于 - 1 90℃～30℃变化时 (上升和下降 ) ,分别测定了吸附在银表面上的腺嘌呤、嘌呤和四并苯的表面增强拉曼光谱 ,观察到一系列有关拉曼峰频率和强度的可逆变化。结果表明 ,温度降低 ,吸附分子SERS中受电磁增强机制作用的振动的拉曼位移发生蓝移 ,同时峰强度也有变化 ;而受化学增强机制作用的振动的拉曼位移则不受温度的影响。温度的变化导致分子平面可弯曲分子在金属表面的取向发生变化 ,如腺嘌呤和嘌呤在高温下取直立态 ,而平面的对称分子 (如四并苯 )在表面上的取向则不受温度的影响。     

P-thiocresol 吸附在银纳米粒子表面系统的表面增强拉曼散射和表面增强共振拉曼散射的增强研究

文中从实验和计算两方面报道了在514.5 nm激发光下P-Thiocresol吸附在银胶表面系统的表面增强拉曼散射(SERS).文中分析了它的增强机制,发现增强主要来自于电磁场增强.如果考虑距离为2nm的两个银纳米粒子的耦舍效应,两粒子之间的SERS的电磁场增强为7.16 × 107.静态化学增强亦起到部分增强作用,它的增强倍数为6.所以,总的SERS增强,包括静态化学增强和电磁场增强,是Gtotal=Gsc ×GEM=4.4×108.我们也理论地研究了此系统的表面增强共振拉曼散射(SERRS).当激发光与P-Thiocresol-Ag3系统的激发态共振时,电荷转移机制(化学增强)也将起到重要作用,最强的增强可迭106.我们使用电荷密度将激发光下p-Thlocresol和Ag团簇问的电荷转移结果可视化,这是电荷转移的直接理论证据.对于SERRS增强,包括电荷转移和电磁场增强机制,能达到1013.     

有序银纳米线阵列的表面增强拉曼光谱研究

本文通过模板法制备了一系列不同孔径的氧化铝模板 ,并通过交流电向模板中沉积银而制成有序银纳米线阵列。以SCN- 作为探针分子 ,用H3PO4溶解模板并用共焦显微拉曼系统现场检测SERS信号。结果表明 ,SERS信号的强度随露出表面纳米线的长度的增加而变大 ,到一定程度后又逐渐减弱。这说明只有具有合适长径比的纳米线才会有最大的增强     

金纳米粒子的图案化组装及表面增强拉曼光谱研究

利用聚苯乙烯纳米粒子有序组装结构为模板,进行了金纳米粒子的图案化组装。金纳米粒子在聚苯乙烯纳米粒子底部自组装聚集,形成规则的“面包圈”结构。表面增强拉曼光谱表明,相对于随机分布的金纳米粒子而言,金纳米粒子组装结构具有聚焦电磁场作用,从而使吸附的对巯基苯甲酸的拉曼散射得以进一步增强。     

非水乙腈体系中CO在铂电极表面吸附的SERS研究

在非水乙腈体系中,借助LabRam Ⅰ型共焦显微拉曼系统,尝试用表面增强拉曼光谱（SERS）对作为燃料电池中毒化中间体的CO在过渡金属铂电极表面的催化氧化进行了研究,并考察了在电极电位的变化过程中CO的催化氧化与周围环境分子的相互作用。不仅观察到CO在铂金属表面的吸附和氧化,还得到溶剂乙腈分子发生解离的表面增强拉曼光谱,并对CO和CH3CN分子在铂电极上的竞争吸附进行了分析。     

不同形状的金纳米粒子的表面增强拉曼光谱

使用514 5nm激光激发,第一次得到了不同形状金纳米粒子的表面增强拉曼光谱(SERS)。一般情况下,较短波长(<600nm)激发所获得的增强要小于使用较长波长(>600nm)的激发。然而,对特殊形状的自组装金纳米粒子,由于避雷针效应,即使使用绿光激发也可获得很高增强的SERS。     

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     

pH值对4-氰基吡啶吸附行为影响的SERS研究

采用现场表面增强拉曼光谱(SERS)研究了4-氰基吡啶在不同pH值下铂电极上的吸附行为.结果表明,pH对4-氰基吡啶的吸附原子没有影响,均以吡啶环上的氮吸附在电极表面,但分子的取向不同.酸性条件下,4-氰基吡啶在正于0.6 V(SCE)的电位区间倾斜吸附,在0.6V到-0.2V以相对垂直方式吸附,而在负于-0.4V的电...