八氧化三铀的检测技术研究进展

U_(3)O_(8)是铀及其合金的主要腐蚀产物之一,且容易从基体表面脱落,从而影响整个部件的使用性能。因此,对U_(3)O_(8)的准确识别是研究铀腐蚀过程的基础。本文简单介绍了U_(3)O_(8)的结构性质,并对其主要的检测技术进行了归纳和总结,包括拉曼光谱、红外吸收光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射光谱、表面增强拉曼光谱等,并对不同氧铀比铀氧化物的谱图和影响U_(3)O_(8)谱图的主要因素进行了讨论与分析。

表面增强拉曼散射(SERS)技术在铀酰离子检测方面的研究进展

铀是核工业活动中必不可少的原料之一。它的大量使用引起了人们对铀造成的人类健康和环境污染问题的担忧。鉴于铀在环境中常常以铀酰(VI)离子的形式存在,为了获得铀酰引起的环境污染和核事故污染的相关信息,需要建立对铀酰离子的快速识别与定量分析技术。作为一种能够同时提供铀酰离子含量和结构信息的分析技术,表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering, SERS)在铀酰离子的快速、高灵敏痕量分析上得到广泛关注与研究。本文总结了SERS技术在铀酰检测方面的研究进展,按照SERS基底类型来分类介绍了各类基底的优缺点,考察了SERS技术检测痕量铀酰离子的可行性。总体而言,SERS技术作为一种新兴的分析技术,在痕量检测、便携性及现场快速检测等方面极具优势,在铀酰离子检测领域的应用前景十分广阔。

自组装金纳米粒子及其SERS应用

利用柠檬酸钠还原法制备了粒径均匀的AuNPs,并成功实现了其在APTMS修饰的玻璃表面的自组装,得到表面增强拉曼(SERS)基底。以R6G为探针分子检验了SERS基底的活性,其具有较强的增强性能。探讨了不同粒径AuNPs对SERS基底性能的影响,结果表明SERS基底的增强因子随着粒径的增大而增强。这种自组装策略为低浓度有机污染物的探测提供了一种有效的方法。

超材料的应用及制备技术研究进展

超材料是一类具有特殊性质、自然界中并不存在的人造材料。综述了单负超材料和左手超材料构型的研究进展和超材料在超分辨成像、电磁隐身和电磁吸波体等方面的应用。同时也对国内外主要超材料制备技术进行了分类和概述,包括电子束光刻、纳米压印技术和聚焦离子束技术等。最后对超材料的发展方向和应用方向进行了展望。

基于DNA酶的铀酰离子传感方法

铀在核能发展中扮演着十分重要的角色,铀污染的防治是一个必须解决的问题,因此对铀酰离子(UO_2^(2+))的检测方法研究,成为了人们关注的热点。DNA酶具有高度的特异性识别能力,是一种理想的生物探针。本文简要介绍了DNA酶的结构特征,概述了近期发展的基于DNA酶的UO_2^(2+)传感方法,包括比色法、荧光法、表面增强拉曼光谱法、共振光散射法和电化学法等,主要介绍了杂交链反应和目标催化发卡组装两种无酶放大技术。DNA酶的使用使得传感器对UO_2^(2+)的检测能力基本上在纳摩尔量级,展现出很高的灵敏度,结合生物无酶放大技术后,传感器的性能得到数量级的提高。在未来传感技术简单、快速、灵敏和便携的趋势下,基于DNA酶的传感器具有非常广阔的应用前景。

纳米银/石墨烯复合SERS基底的制备及对铀(Ⅵ)的拉曼光谱研究

铀是核工业中一种重要的核燃料,研究其在水溶液中的浓度和种态信息具有重要意义。铀(Ⅵ)在水溶液中最稳定的存在形式UO_2^(2+),其标准Raman散射峰为871cm^(-1)。然而利用表面增强拉曼散射(SERS)技术检测铀(Ⅵ)时,铀(Ⅵ)与SERS基底的直接相互作用,使得铀(Ⅵ)的Raman峰存在很大程度的偏移,甚至偏移到710cm^(-1)。使用不同的SERS基底,其偏移程度也不同,无法反映溶液中铀(Ⅵ)的真实Raman信息,为解析溶液中铀(Ⅵ)的种态带来了很大困难。通过抗坏血酸活化银纳米粒子(AgNPs),在硅衬底上自组装AgNPs阵列,得到SERS基底。利用石墨烯介质隔层的化学惰性和完整性,通过悬空自助转移法在该自组装AgNPs SERS基底表面转移单层石墨烯,制备了纳米银/石墨烯复合SERS基底。并表征了该复合SERS基底的形貌,AgNPs粒子紧密连接在一起,形成纳米链结构,纳米链均匀地分布于衬底表面,单层石墨烯紧密覆盖于AgNPs表面,且石墨烯的亚纳米级厚度没有改变AgNPs的形貌。将这两类SERS基底用于检测硝酸铀酰,对于未覆盖石墨烯的AgNPs基底,UO_2^(2+)的对称伸缩振动峰为719cm^(-1),基底与UO_2^(2+)的相互作用导致谱峰宽化,并向低波数移动。而在覆盖了石墨烯的G-AgNPs复合SERS基底表面,UO_2^(2+)的对称伸缩振动峰为771cm^(-1),回移了52cm^(-1),这种大幅度的回移表明石墨烯隔层在一定程度上隔绝了UO_2^(2+)与AgNPs的相互作用。

表面增强拉曼散射胶带:一种原位检测平台

基于局域表面等离基元共振的原理,表面增强拉曼光谱(SERS)技术因其具有灵敏度高、使用方便、能提供近场增强的优点,广泛用于催化、光谱电化学、传感等领域[1-2]。表面增强拉曼基底是SERS的核心,硅片、玻璃片是最常用的用于制备SERS基底的衬底材料,然而他们的刚性特征限制了其应用范围。我们提出了一种简单的制备表面增强拉曼散射胶带的方法,利用胶带的粘性特征直接将沉积在刚性硅片表面的纳米结构转移至胶带表面。需要用时直接将胶带撕下来贴在需要检测的位置上,这种表面增强拉曼散射胶带可灵活方便用于固体、液体的原位检测和研究。

沸石咪唑酯骨架材料-8的合成及其膜的制备研究进展

ZIF-8作为一种典型的沸石咪唑酯骨架材料,在气体储存、吸附/分离、催化和传感领域内有着广泛的应用。综述了ZIF-8的合成方法,如溶剂热法、微波合成、室温合成、微流控合成。阐述了各种合成方法的特点;分析了室温合成ZIF-8的策略;强调了微流控技术在连续、快速和可控制备ZIF-8方面的潜力。同时也简要综述了ZIF-8薄膜的制备方法,包括直接合成、二次生长法、表面功能化、特殊播种法以及逆扩散法。

Au/AgNPs复合SERS基底的制备及性能研究

利用离子溅射法在单晶硅表面制备了金薄膜,并通过抗坏血酸活化的方法实现了银纳米粒子(AgNPs)在金薄膜表面的自组装,得到Au/AgNPs复合表面增强拉曼光谱(SERS)基底。以罗丹明6G(R6G)为探针分子检验了复合SERS基底的活性,结果表明复合SERS基底具有优异的性能,增强因子达到2.5×10^(9)。Au与AgNPs的双共振耦合作用,显著增强了复合SERS基底的活性,相比于自组装的AgNPs基底,其SERS强度提高了7倍。这种基底为低浓度污染物的快速检测提供了一种有效的方法。