一种具有较强表面增强拉曼散射效应的纳米银的特性

对一种具有较强表面增强拉曼散射效应的纳米银 ,进行了透射式电镜、吸收谱及稳定性测定 ,发现按同一方法在不同时间制备的胶态纳米银粒度分布均匀 ,粒径均为 5nm ,吸收谱除在 43 0nm处有一吸收峰外 ,在 2 1 0nm处还有一尖锐的吸收峰 ,室温下放置 7个月后仍具有较强的SERS活性。

银纳米结构的电化学制备及表面增强拉曼效应

利用电化学沉积的方法在氧化铟锡(ITO,Indium Tin Oxide)导电玻璃表面成功地制备出了形貌均一的银纳米结构.所制备银纳米结构的形貌和密度与前驱体AgNO3的浓度、沉晶种电位、生长电位以及柠檬酸钠的加入均有着重要的关系,只有合理地设置这些参数才能制得形貌和密度均较为理想的银纳米粒子.此外以对巯基苯胺(p-ATP,p-aminothiophe-nol)为探针分子,在633 nm的激光激发下对银纳米结构进行了表面增强拉曼效应(SERS,Sur-face Enhanced Raman Scattering)的研究,结果表明其在SERS领域有着潜在的应用价值.

基于纳米金与纳米银簇间表面等离子增强能量转移效应特异性检测microRNA

microRNAs(miRNAs)的灵敏检测对临床诊断具有十分重要的意义。本研究采用偶联DNA聚合酶和核酸内切酶介导的恒温扩增反应实现靶标循环再生的策略,利用纳米金(Au NPs)与纳米银簇(Ag NCs)间表面等离子增强能量转移效应,开发了一种miRNA定量检测方法。在AuNPs表面组装两种探针(Probe a和Probe b)制备响应元件Probe b-Probe a-Au NP,其中Probe a通过3'端巯基共价偶联到Au NPs表面,此外具有靶标miRNA互补序列、核酸内切酶酶切序列和Probe b互补序列,Probe b为荧光Ag NCs合成模板。靶标miRNA存在时,启动酶级联恒温扩增反应,导致Probe b脱离Au NPs表面,抑制了Probe b为模板合成的Ag NCs与Au NPs间表面等离子增强能量转移效应,使得反应体系荧光信号增强。本方法的检出限为2.5×10^(-1)1mol/L,与miRNAs商业化检测试剂盒相比,避免了逆转录反应,而且操作简单,检测成本低,可应用于生物样本中miRNAs分析。

表面增强荧光效应研究进展

在外光场激励下,金属纳米结构衬底表面所形成的集体电子振荡模式可有效调制其局域电磁场分布,对居于衬底附近的荧光分子的荧光辐射产生调控。其影响因素主要取决于衬底金属表面所形成的电磁振荡模式和电磁场分布性质。归纳了光谱学中表面增强荧光效应研究的关键问题,指出了周期性有序衬底金属增强荧光及其金属纳米颗粒增强荧光研究的主要研究进展。基于局域电磁场增强机理模型,讨论了不同形貌衬底金属对荧光分子的荧光调控机理和影响因素。对表面增强荧光效应的研究前景进行了展望。

一种简单方法制备CuO/Au纳米复合薄膜及表面增强拉曼散射效应研究

本文通过一种简单、可控的方法,用金纳米粒子复合氧化铜纳米板阵列,并研究了金纳米粒子复合后的的氧化铜纳米板阵列的结构和表面增强拉曼性能。结果表明,用金纳米粒子复合后的氧化铜纳米板阵列拉曼增强性能显著提高,CuO/Au纳米复合薄膜显现出较强的表面增强拉曼散射效应,并且能够准确反映探针分子的物质成分。从罗丹明6G的特征峰强度可以看出,随着Au纳米粒子含量的增加,R6G的特征峰强度有显著增加。当前驱液体积为0.4ml时,样品的增强因子可以达到2.7×10~4。CuO/Au纳米复合薄膜的表面增强拉曼散射主要来自于CuO与金属Au结合后所产生的电磁增强效应。这一结果表明,CuO/Au纳米复合薄膜在有机分子检测方面具有十分广阔的应用前景。

Ag-CV的表面增强共振散射光谱研究

采用共振散射光谱和紫外可见光谱研究了银胶与结晶紫 (CV)的相互作用 .在 pH为 4.0的HAc NaAc缓冲溶液中 ,银胶在 345nm和 70 0nm有两个共振散射峰 ;当加入带正电的阳离子染料结晶紫后 ,产生表面增强效应 ,345nm和 70 0nm处的共振散射信号大为增强 ,从而获得灵敏的表面增强共振散射光谱 .这一新方法在生物分析化学、生物无机化学和半导体光催化研究领域有着重要的用途 .

金纳米复合丝素膜的制备及其表面增强拉曼散射效应的研究

金纳米颗粒所具有的表面拉曼增强(SERS)效应使其在生物医学检测方面有很多潜在的应用.文中分别采用原位合成、物理混合两种方法制备了金纳米复合丝素膜,并通过在丝素蛋白溶液中添加甘油的方法对丝素膜进行韧性、强度及不溶性的改进.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光度计(UV)对其形貌和结构进行表征.丝素膜表面生成的金纳米颗粒平均粒径约为30 nm,紫外-可见特征吸收峰出现在535 nm处.以4-巯基苯甲酸(4-MBA)进行了拉曼测试.结果表明,采用原位合成方法中两步合成法合成的金纳米复合丝素膜具有良好的SERS效应,可应用于痕量分析检测。

聚共轭亚油酸基网状纳米金的制备及表面增强拉曼散射和催化性能

以天然不饱和脂肪酸共轭亚油酸(CLA)为绿色单体,通过简单的分子自组装和可控自交联反应制备聚共轭亚油酸(PCLA)聚集体.透射电子显微镜(TEM)结果显示,PCLA聚集体的形貌呈现独特网状结构,其联结单元为来自于CLA胶束的膨大颗粒.采用氯金酸在极性聚合物表面原位还原,2 d后在网状PCLA基底上制备得到以CLA胶束为核(20 nm)的网状纳米金结构,而且网状PCLA的原位还原作用与模板作用相结合是获得PCLA基网状纳米金的充分必要条件.与普通球形胶态金纳米颗粒[(5±1)nm]相比,PCLA基网状纳米金对苯硫酚具有更好的表面增强拉曼散射(SERS)效应,对对硝基苯酚具有更好的催化还原效果.

表面等离子增强太阳电池及其研究进展

利用各种金属纳米微粒在薄膜太阳电池表面产生的等离子光散射与光俘获效应,可以有效增加太阳电池对入射光子能量的吸收,由此达到提高太阳电池转换效率的目的。首先,介绍了发生在薄膜太阳电池表面的等离子增强效应和表面等离子增强太阳电池的结构类型。然后,评述了一些典型表面等离子增强太阳电池在光伏特性方面的研究进展,如Si基薄膜表面等离子增强太阳电池、量子阱表面等离子增强太阳电池和有机薄膜表面等离子增强太阳电池。最后,指出了今后发展表面等离子增强太阳电池的一些物理思考与技术对策,如表面等离子增强效应物理机制的解释、金属纳米微粒的性质与等离子增强效应之间内在联系的阐明、新型金属纳米微粒材料的选择以及优化金属纳米结构的设计等。

表面增强拉曼光谱检测食品安全的教学实验开发

针对表面增强拉曼光谱教学内容不够充实的问题,为了加强学生讨论、参与实践和立即应用的互动式学习,设计和实践了一组适合本科学生学习的表面增强拉曼光谱检测食品安全的教学实验,从表面增强拉曼的原理、纳米粒子的合成和表征方法、表面增强拉曼光谱检测食品等几个方面,探索了实验的教学方法和教学过程.实践表明,该实验能够提高学生的学习兴趣、实践能力和科研能力.

纳米结构Si表面增强拉曼散射特性研究

为了实现低成本高灵敏度的表面增强拉曼散射效应,制备了一种基于硅表面纳米结构的表面增强拉曼散射效应(SERS)衬底。首先利用低能反应离子注入的方法对单晶硅进行表面处理,制作高陡值度的墙壁结构。然后采用电子束蒸发的方式在硅片表面蒸镀银膜,高密度的银纳米点阵列出现在侧壁表面,形成大量的热点。实验采用罗丹明6G(R6G)作为探针分子进行表征,发现获得最强拉曼信号的银膜厚度为40 nm,R6G的探测极限能达到10^(-14)mol/L;同时分析衬底的重复性和稳定性,发现在614 cm^(-1)和1 650 cm^(-1)处的拉曼信号特征峰的相对标准偏差分别达到12.3%和14.3%,保存一个月的衬底测得的拉曼信号强度保持不变。本研究提供了一种操作简单、成本低的制备高灵敏度增强拉曼效应衬底的方法,制备的衬底具有高信号可重复性和高稳定性的优点。

二氧化硅包覆对纳米多孔金增强荧光特性的调制

为了减弱金属基底对表面增强荧光的淬灭效应,设计了增强效果更好的荧光增强基底。采用化学生长二氧化硅的方法对纳米多孔金(NPG)表面进行修饰,避免荧光分子和NPG表面直接接触引起的淬灭效应,在SiO2@NPG表面分别组装上罗丹明6G(R6G)和辐射中心波长为700nm的量子点(QD700)。通过探测分析荧光光谱,可以得出:二氧化硅包覆的基底可以使表面增强荧光得到显著的增强,并且二氧化硅厚度对荧光强度有调节作用;在基底增强量子点荧光信号的同时,量子点和NPG之间还出现非辐射的能量转移现象,二氧化硅的厚度对能量转移同样有调节作用,厚度约为5nm时能量转移现象最显著。本实验为基于荧光能量转移的检测以及设计更好的荧光增强基底提供了参考。

负载有Ag纳米粒子的TiO_2准一维复合材料制备及其SERS效应

采用紫外光还原法和种子法制得了不同含量Ag纳米粒子负载的锐钛矿型TiO2准一维复合材料。用各种测试技术对产物的物相、形貌、Ag负载情况以及SERS性质进行了一系列表征。测试结果表明,在以紫外光还原法获得的产物中,Ag完全负载在TiO2纳米带表面,其粒径主要处在10～50nm,且Ag负载量随着还原次数增多而缓慢增加。而在此基础上,以种子法制得的产物中Ag负载量则显著增大,覆盖率可几乎达到100%。这种含Ag纳米复合材料具有检测吡啶分子的SERS活性,其Ag负载量越多,SERS效应越明显。

自组装法制备Au纳米结构衬底及其表面增强荧光效应研究

采用自组装方法,在(APS)分子修饰后的玻璃衬底表面,制备得到Au纳米结构衬底。采取激光光谱学方法,研究所制备衬底对沉积其表面的Rhodamine 6G(Rh6G)分子的荧光辐射增强效应。实验发现,利用自组装方法制备的Au纳米结构衬底具有较强的荧光增强特性。理论分析表明,制备的Au纳米结构在外光场激发下,所形成的强局部电磁场分布能够有效提升探针分子的电子跃迁速率,从而实现增强荧光效应。

掺磷氢化纳晶硅薄膜的晶粒尺寸和晶格畸变的研究

采用等离子增强化学气相沉积在玻璃衬底上制备了掺磷氢化纳晶硅薄膜,并利用X射线衍射谱(XRD)和拉曼散射谱研究了PH3浓度(GFR=[PH3]/[Si H4])对薄膜平均晶粒尺寸和晶格畸变的影响.结果显示磷弱掺杂有利于晶化,而重掺杂抑制晶化.随着GFR的增大,Si(111)方向上的平均晶粒尺寸呈现出先减小后增大的趋势,而对应的晶格畸变则呈现了相反的变化趋势,小的晶粒尺寸诱导了大的晶格畸变.该结果可归结于与平均晶粒尺寸相关的表面增强效应.在掺磷氢化纳晶硅薄膜的制备过程中,PH起了关键的有效掺杂作用.

表面增强拉曼光谱在细胞生物和电化学研究中的应用

表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)技术与针尖增强拉曼光谱(Tip Enhanced Raman Spectroscopy,TERS)技术常用于解决电化学表面和界面上的问题,研究细胞生物体系。利用表面等离子基元的效应,通过设计特殊的纳米材料可以获得更高的信号增强效果。为了提高空间分辨率,针尖增强拉曼技术利用针尖处高度局域的光电场,可将空间分辨率推进到2~5 nm。另外,通过发展单粒子的检测方法,研究了单粒子的生长以及相互作用的过程。在材料表面,可获得每一个位点的特征光谱,实现了同时跟踪整个表面的反应以及变化。并通过该方法,研究了微观粒子以及宏观表面化学反应中的区别和联系。随着SERS在灵敏度、选择性、重现性、时间和空间分辨率等方面的进一步提高,SERS将在生物和医学领域得到更重要的应用。

相干反斯托克斯拉曼散射显微成像技术及其在生物医学领域的应用

相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)成像技术是一种具有高信号强度、高化学选择性、无需外源标记的显微成像新技术。本文在简介CARS成像基本原理的基础上,综述了CARS显微成像技术的发展、与其它技术相结合等研究新方向,以及在生物医学领域的应用进展。

激光拉曼光谱研究电化学界面的新进展

激光拉曼光谱作为研究电极 /溶液界面的结构和性能的重要方法 ,在分子水平上深入研究电化学界面结构、吸附和反应等基础问题并应用于电催化、腐蚀和电镀等领域 .从方法学的角度出发 ,结合探讨检测灵敏度、光谱分辨率、时间分辨率和空间分辨率以及相关的联用技术等方面的问题 ,综述了近年来拉曼光谱研究电化学界面的主要进展 .

碳纳米管拉曼光谱研究新进展

本文介绍碳纳米管拉曼光谱研究的最新进展。重点介绍金属性和半导体性碳纳米管的共振拉曼效应、表面增强拉曼效应和偏振拉曼效应。同时也介绍了碳纳米管的温度效应。