表面增强拉曼散射(SERS)衬底的研究及应用

表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)是通过吸附在粗糙金属表面或金属纳米结构上的分子与金属表面发生的等离子共振(SPR)相互作用而引起的拉曼散射增强现象,是一种高灵敏的探测界面特性和分子间相互作用的光谱手段。文章归纳总结了近年来常用的SERS衬底的制备方法(溶液中的金属溶胶(MNPs in suspension)、金属纳米粒子的自组装(self-assembly)、模板法(Template method)和纳米光刻法(Nanolithographic)等;综述了这些衬底的表面增强拉曼特性;着重介绍了SERS增强在环境监测和生物医学应用上的最新国内外研究动态。目前已经能够实现增强因子高、可靠性好、重现性强的SERS衬底的可控制备,表明SERS可以作为一种高性能的分析探测工具,充分实现其潜在应用价值。

运用表面增强拉曼散射(SERS)和密度泛函数理论(DFT)模拟计算研究对硝基苯胺在金纳米颗粒表面吸附行为

在沉积金纳米颗粒的干燥滤纸上进行对硝基苯胺的表面增强拉曼散射(SERS)光谱研究,并与对硝基苯胺在金胶水溶液中的表面增强拉曼散射(SERS)光谱相比,分子拉曼光谱发生了很大变化。同时利用DFT理论计算对硝基苯胺在金胶颗粒上的吸附行为的拉曼光谱。DFT理论模拟计算和FI-Raman实验分析都表明这种变化源于对硝基苯胺的不同吸附方式。SERS和DFT结合研究分子的吸附是一种有效的技术。

表面增强Raman散射光谱测定汽油中的正丙硫醇和异丙硫醇

以银溶胶为基底,用表面增强Raman散射（SERS）光谱快速测定液体汽油样品中的正丙硫醇和异丙硫醇,并对聚沉剂NaCl浓度、体系反应时间及体系的pH值等实验条件进行优化,获得最佳SERS信号.结果表明：在最优实验条件下,异丙硫醇和正丙硫醇的质量浓度与SERS信号强度均呈良好的线性关系,r＆gt；0.998 1,检出限分别为0.12,0.86mg/L；汽油样品中两种硫醇化合物的回收率为62.88%～111.51%,RSD≤8.94%,即该方法对正丙硫醇和异丙硫醇的测定可信度较高.

Cu_2S量子点的表面增强Raman散射

先制备油性Cu_2S量子点,再根据Maxwell电磁波理论,利用Gauss软件模拟Cu_2S量子点的Raman散射光谱,并用MATLAB对不同粒径Cu_2S量子点产生的表面增强Raman散射(SERS)进行模拟分析.结果表明:Cu_2S量子点具有较强的SERS信号;当Cu_2S量子点粒径为2~10nm时,SERS信号随粒径的增大而增强,并趋于稳定.

Ag纳米立方体边长对表面增强拉曼散射强度的影响

利用水热法,通过改变反应温度、反应时间和前驱体浓度等参数成功制备不同边长的Ag纳米立方体,探讨Ag纳米立方体边长对表面增强拉曼散射(SERS)强度的影响。结果表明,随着Ag纳米立方体边长的增加,SERS强度先增大后减小。当Ag纳米立方体边长为75 nm时,SERS强度达到最大值。以75 nm的Ag纳米立方体为SERS衬底,以典型的纺织废水污染物罗丹明B(Rh B)为探针分子,探究SERS强度的变化。结果显示,Rh B溶液的浓度低至10^(-6)mol/L时仍可检测到SERS信号。因此,Ag纳米立方体可以作为一种灵敏度较高的SERS衬底,用于检测低浓度污染物。

基于金纳米颗粒痕量沙丁胺醇的表面增强Raman散射光谱

用优化的Turkevich方法制备直径为50~60nm的金纳米颗粒,并通过表面增强Raman散射技术检测浓度为10^(-3)~10^(-5) mol/L的痕量沙丁胺醇分子.结果表明:最低检出限为5×10^(-5) mol/L,在100~750μmol/L范围内,Raman光谱强度与浓度具有较好的线性关系,相关系数R^2=0.996 57,但在更宽泛的浓度范围内不满足线性关系;基于金纳米颗粒表面增强Raman散射光谱方法可实时、快速检测痕量沙丁胺醇分子.

柠檬汁还原法制备AgNPs用于果蔬农药残留的SERS快速检测

[目的/意义]为满足目前市场上对农产品农药残留的快速灵敏检测需求,报道一种基于柠檬汁还原制备银纳米粒子(AgNPs)的方法。[方法]首先将新鲜柠檬汁经滤纸过滤,稀释成2%的柠檬汁水溶液,再配制一定浓度的AgNO3溶液、50 mM的NaOH溶液,放置室温保存。然后在室温下,将10 mL的ddH2O、2mL的NaOH、2mL的2%柠檬汁和5 mL的AgNO3溶液混合,待溶液颜色变为澄清的黄色时,溶液离心即可获得AgNPs。[结果和讨论]该方法制备的AgNPs,其颗粒形貌大小基本均一,约为20 nm,具有很好的表面增强拉曼散射(Surface Enhancement of Raman Scattering,SERS)增强效应,即良好的SERS信号稳定性,较强的SERS增强性能。该胶体中AgNPs分散较均匀,并且具有较长时间储存的稳定性,因此可用于微量农残检测。柠檬汁中主要还原成分抗坏血酸、葡萄糖和果糖,其含量分别为395.76μg/mL、5.95 mg/mL和5.90 mg/mL。将柠檬汁还原法制备的AgNPs用于果蔬表面农残检测,对于百草枯、多菌灵的检出限分别最低至3.90 ng/kg及0.22μg/kg。[结论]这项工作为果蔬农残快检提供了一种绿色、便捷的SERS材料制备方法,为实现农产品农药残留的快速、灵敏检测提供一种新的途径。

关于氯离子对银胶体系SERS效应的进一步增强机理

在一些情况下添加氯离子能引起表面增强拉曼散射的进一步增强 ,本文提出了SERS效应中氯离子在银胶粒子和分子之间搭桥 ,从而促成吸附并引起进一步增强的观点。设计了实验 。

AMT在青铜电极表面上吸附的SERS研究

对AMT在青铜上的吸附行为进行激光拉曼电化学研究,通过改变青铜电极的电极电位对在有无Cl-存在条件下各主要拉曼振动峰进行观察.结果表明,AMT垂直吸附在青铜表面,有Cl-存在下,Cl-与AMT分子共吸附在青铜表面上.外加阳极极化电流、加入Cl-将增加AMT在青铜表面上的吸附.

银胶体系中的平衡因素对表面增强拉曼散射的影响

分析银胶体系中样品分子的平衡因素有器壁、银胶、水和杂质，并试验了某些样品的表面增强拉曼散射强度对这些因素的响应，指出全面分析影响因素对于表面增强拉曼散射的分析应用的重要性。

由介电函数探讨SERS效应的电磁增强机理

从能够产生表面增强拉曼散射 (SERS)效应的典型金属银出发 ,讨论其在光频段的介电函数及与此介电函数相关的表面等离子体共振现象 ,进而用表面等离子体共振理论讨论SERS效应的电磁增强机理 .

维生素PP的表面增强拉曼散射光谱研究

报道了维生素PP分子的常规拉曼光谱(NRS)及该分子在活性衬底银胶上的表面增强拉曼散射(SERS),并对它的拉曼特征峰进行了初步的指认和归属。维生素PP的常规拉曼光谱和SERS谱的对比表明,该分子吸附在银表面时,它的C=O键与银粒子发生电荷转移,碳氧双键打开形成C—O单键。通过分析可以推断维生素PP通过羰基和氨基垂直或斜立吸附在银表面上。

一种乙肝病毒表面抗原和其单克隆抗体相互作用的SERS研究

利用银纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)效应,研究了乙肝病毒表面抗原(HBsAg)和其鼠源单克隆抗体(单抗,Ab HBsAg)的相互作用.SERS光谱结果表明,Ab HBsAg分子主要通过位于非抗原结合部位的去质子化羧基(COO-)实现与银纳米粒子的结合.HBsAg与Ab HBsAg相互作用形成免疫复合物后,HBsAg分子上的色氨酸(Trp)残基特征振动完全消失,表明Trp残基位于HBsAg抗原分子的活性区,是HBsAg与Ab

银镜衬底的表面增强拉曼散射机制研究

研究了不同粗糙度的银镜对不同分子的表面拉曼增强效应，实验结果表明：在吸附分子与银镜之间同时存在物理增强和化学增强两种机制，物理增强与银镜衬底的表面粗糙度有关；化学增强则与吸附分子的化学性质有关，总的增强效果因分子而异．

活血化瘀汤药队的表面增强拉曼散射光谱研究

在中药治疗过程中,以方剂为载体,注重整体,采用辨证论治的方法。为揭示方剂的药队规律,根据药队协同效应设计法,将活血化瘀汤方剂拆分为"调和"、"化瘀生新"、"活血止痛"、"补气"四个药队方剂。由于银纳米粒子可与煎剂产生强交互作用,并极大地增强拉曼信号,获取活血化瘀汤、调和药队煎剂、化瘀生新药队煎剂、活血止痛药队煎剂和补气药队煎剂五种方剂煎剂的表面增强拉曼散射(SERS)光谱,并对所有SERS谱峰进行归属。主要针对各煎剂中的18个拉曼信号(523,538,622,647,732,959,977,1 003,1 048,1 077,1 145,1 245,1 326,1 402,1 456,1 470,1 518和1 605cm^(-1))进行讨论。活血化瘀汤SERS光谱中保留了药队煎剂的某些拉曼峰,如:538,622,647,732,959,1 003,1 048,1 326,1 402,1 456,1 470,1 518和1 605cm^(-1)。药队煎剂SERS光谱的某些拉曼峰并未在活血化瘀汤中出现,如:1 077,1 145和1 245cm^(-1)。在活血化瘀汤SERS光谱中,出现了新的拉曼峰,如:523和977cm^(-1)。新的拉曼峰出现说明新物质的产生。实验结果表明,活血化瘀汤所包含的药物成分并非是各药队煎剂所含药物成分的简单相加,SERS光谱可为方剂药队规律研究提供一优异、有效和准确的检测方法。

银纳米粒子构筑树枝状微纳结构用于表面增强拉曼散射的研究

通过简便的电化学沉积法制备出一种新颖的由树干、树枝和树叶构筑的树枝状银微纳结构。采用SEM和XRD等技术对所制备的银微纳结构进行结构表征,并结合其结构特点对树枝状银微纳结构的形成机制进行了初步探讨,制备的树枝状纳银具有极强的对称性的结构。单分子检测实验表明,由于树枝银的高纵横比、众多的间隙结构和纳米尺寸的单晶树叶状银等结构特点,所制备的树枝状银微纳结构作为表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)的基底具有优异的SERS活性,可用于超低浓度的单分子检测。

基于球状光纤探针的表面增强拉曼散射

通过烧制光纤小球制备球状光纤探针,并通过自组装法使银纳米颗粒较为均匀地分布在光纤探针表面,经测量计算得到球状光纤探针上银纳米颗粒的增强因子为7.2×104。利用浓度为10-5mol/L的罗丹明6G(R6G)溶液检测得到光纤小球直径在200μm左右时SERS增强效果最佳,且在相同实验条件下,制备的球状光纤探针与锥柱组合型光纤探针的SERS增强效果基本一致。球状光纤探针制作工艺简单安全、灵敏度高且结构稳定,在分子检测方面具有很大的应用前景。

覆银银电极上哌啶分子的表面增强拉曼散射研究

通过改进电极修饰方法,在粗糙银电极上沉积银纳米颗粒,得到了哌啶分子吸附在覆银银电极上的高质量SERS谱,并研究了电位对哌啶分子在这种覆银银电极上SERS光谱的影响。实验表明,沉积有银纳米颗粒的粗糙银电极是一种新的高效SERS活性基底,分析并解释了覆银银电极能产生极强的增强效应的可能原因。

聚赖氨酸结构的表面增强傅里叶拉曼散射研究

聚赖氨酸结构的表面增强傅里叶拉曼散射研究李勤，张崇起，方炎，林书煌（首都师范大学物理系，实验中心，综合所北京１０００３７）ＴｈｅＮＩＲ－ＦＴ－ＳＥＲＳｏｆＰｌｙ－Ｌ－ｌｙＳｉｎｅＡｄｓｏｒｂｅｄｂｙＳｉｌｖｅｒＣｏｌｌｏｉｄ￥ＬｉＱｉｎ；ＺｈａｎｇＣ...

非晶态ZnO纳米笼的显著表面增强拉曼散射效应

表面增强拉曼散射（surface enhanced Raman scattering，SERS）光谱技术作为一种具有超高灵敏度的分子“指纹谱”识别技术，己被广泛应用于表面、界面研究、吸附物界面的物化性质研究、生物大分子的界面取向及构型、构象研究和结构分析。