Cu2O-Ag纳米复合材料的制备及SERS性能研究

采用原位还原法成功合成了Cu_2O-Ag纳米复合材料.通过调节AgNO_3的浓度,成功控制了Ag纳米粒子在CU_2O纳米球表面的负载量.利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外分光光度计(UV-Vis)对Cu_2O-Ag纳米复合材料的结构和物理性质进行了表征,并以4-巯基苯甲酸(4-MBA)作为拉曼探针分子,对比了不同Ag负载量的Cu_2O-Ag纳米复合材料作为SERS基底时的拉曼增强效果.结果表明,负载银量最高的Cu_2O-Ag3纳米复合材料表现出了最高的SERS活性.     

不同表面活性剂对Sn基底表面银纳米粒子薄膜的原位生长及其光学性能的影响

以Sn基底为活性基底,通过不同表面活性剂的作用,采用原位置换法在其表面制备出形貌各异的银纳米粒子薄膜材料.采用扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计等测试手段对样品进行分析和表征, 并考察银纳米粒子的形貌对其薄膜基底表面增强拉曼散射(SERS)活性的影响.结果表明：随着反应液中表面活性剂种类的改变,银纳米粒子的形貌发生改变.当表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)时,制备出的由银纳米粒子具有极强的紫外可见吸收光谱红移;并且以此条件得到的SERS活性基底具有极强的SERS信号.     

基于植酸胶束制备纳米金及其SERS特性研究

在溶液中用替换法合成稳定的拉曼信号较强的金纳米粒子,即首先以植酸为稳定剂和控型剂,用柠檬酸三钠还原硝酸银合成银纳米粒子,再利用银纳米粒子还原氯金酸,在水溶液中制备金纳米粒子.采用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、透射电子显微镜(TEM)、能量散射光谱(EDX)对金纳米粒子的光学性质及形貌结构进行了表征,实验表明合成的金纳米粒子结构均一、分散性好.以罗丹明6G为探针分子,研究了金纳米粒子作为基底的表面增强拉曼光谱(SERS)效应,结果表明:这种金纳米粒子具有SERS信号强、检测限低、稳定性强等优点.     

二氧化硅—金核壳材料的制备与SERS研究

表面增强拉曼散射(SERS)活性基底的制备与优化对靶分子的研究非常关键.本文设计了一种二氧化硅—金核壳材料的SERS活性基底,通过调节二氧化硅—金种子和金生长溶液的比例调节二氧化硅球表面金纳米材料的厚度,得到一系列表面等离子体吸收带可调控的SERS活性基底.这类材料具有较宽的吸收带,适用于多激发线激发,并产生强烈的表面等离子体共振吸收峰.我们采用633 nm激发波长,选择苯硫酚作为探针分子研究基底的SERS活性,其SERS增强因子可以达到107.SERS的增强贡献主要来源于电磁场增强,而聚集在二氧化硅纳米粒子表面的金会提供巨大的电磁场,提高了基底的检测灵敏度和光谱重现性.这类基底在基于SERS应用方面具有潜在的应用价值.     

聚集态铑纳米粒子的制备及表征的初步研究

在水溶液中用抗坏血酸还原三水合氯化铑得到了形状较均一的聚集态铑纳米粒子．高分辨扫描透射电镜结果显示，该聚集态铑纳米粒子尺寸约为20nm，是由数十个平均粒径为4nm的小纳米粒子聚集构成．将聚集态铑纳米粒子分散到玻碳电极表面上，进行了电化学和表面增强拉曼散射（SERS）表征．以CO作为探针分子的SERS实验结果显示该聚集态的铑纳米粒子具有较高的SERS活性，并且聚集态铑纳米粒子的电子性质与粗糙Rh电极存在差异．     

SERS免疫检测探针的设计与制备

开发了一种具有生物相容性的表面增强拉曼散射(SERS)探针,采用atto610修饰金纳米粒子嵌入在二氧化硅中作为SERS免疫检验的纳米探针.这种高度敏感的SERS纳米探针可应用于免疫测定.此外,建立了一种三明治(银-蛋白质-Au-atto610@Si O2)模型,可以提供强的电磁场增强.与一个单层的SERS活性基底相比,该模型具有高度敏感的检测能力.这种方法展现了其超灵敏SERS免疫分析的应用潜力.     

金纳米粒子修饰有机聚合物整体柱的制备及其在柱SERS检测研究

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,以正丙醇和1,4-丁二醇为二元致孔剂,在毛细管内由热引发进行原位聚合制备聚甲基丙烯酸酯毛细管整体柱.通过物理吸附作用将不同粒径的金纳米粒子(AuNPs)修饰在整体柱材料孔表面并用于表面增强拉曼散射(SERS)光谱分析.利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)对AuNPs形貌、吸收光谱及吸附AuNPs前后整体柱的形貌进行表征.以对巯基苯胺(PATP)为探针分子,采用波长为633nm的激发光作为激发光源,研究不同粒径AuNPs修饰的聚甲基丙烯酸酯整体柱的在柱表面增强拉曼光谱(SERS)性能.结果表明,该整体柱SERS基底具有良好的SERS增强效应.随着AuNPs粒径的增大,基底的SERS活性逐渐增强.     

从废旧DVD光盘到电化学方法可控的SERS基底

表面增强拉曼散射（SERS）光谱是一种高灵敏的检测技术，但制备高活性和低成本的SERS基底仍然是一大挑战.采用低成本的商业数字视频光盘（DVD）作为载体，用电化学技术原位合成金-银（Ag-Au）复合纳米结构作为SERS基底.通过电化学粗糙化技术，无需添加硝酸银（AgNO₃）和四氯金酸（HAuCl₄）前驱体溶液，就可以在DVD光盘上的沟槽状金银反射层表面上得到Ag-Au轨道团簇形态.经过一系列表征和优化，研究了Ag-Au复合纳米结构的SERS性能.结果表明：这种DVD衍生的SERS基底对不同的拉曼探针分子均表现出优异的增强性能、高均匀性（相对标准偏差（RSD）为7.88％）和出色的稳定性.这种简便高效的制备方法以及较高的SERS活性，使得DVD衍生的SERS基底成为开发便捷和一次性传感平台的较佳选择.     

有序金纳米阵列的可控制备及其表面增强拉曼光谱

介绍了一种大面积规则有序、结构可控、灵敏度高、稳定性良好、制备方法简单且易操作的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 活性基底. 以阳极氧化铝(anodic aluminum oxide, AAO) 模板一次氧化后形成的有序凹坑阵列为模板, 采用真空镀膜技术, 制备了有序的金纳米帽阵列SERS 活性基底, 并以罗丹明6G (Rhodamine 6G , R6G) 为探针分子, 测试和分析了该SERS 活性基底的表面增强拉曼光谱的特性. 结果表明, 这种SERS 活性基底对罗丹明6G 的拉曼散射信号可达到10⁷, 具有较好的增强作用. 该纳米帽阵列结构在1 363 cm⁻¹处的增强效果是相同厚度的普通金膜的7 倍, 且稳定性良好, 并且在放置6 个月之后, 其增强效果基本不变, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

基于Ag/Si-NPA的DNA碱基高灵敏度SERS探测

以硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)为衬底,采用浸渍还原法制备了一种图案化的硅基银纳米结构(Ag/Si-NPA).以Ag/Si-NPA为表面增强拉曼散射(SERS)的活性基底,实现了对鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶三种DNA碱基的低浓度探测.结果表明,三种DNA碱基分子均通过羰基和氮原子倾斜吸附于Ag/Si-NPA表面且吸附位点类似,但倾斜角略有不同.随着溶液浓度的降低,碱基分子更趋向平行吸附于基底表面.由此证明,Ag/Si-NPA可以显著增强DNA碱基分子的拉曼散射效应,是一种可用于低浓度生物分子检测的性能优异的SERS活性基底.     

SnO2中空球和纳米粒子结构的光谱对比分析

以SnCl4.5H2O作为锡源,采用共沉淀法制备SnO_2纳米粒子,以碳球为模板制备了SnO_2中空球。对产物进行了TGA,XRD,TEM,EDX表征,以检测产物的微观结构和形貌为纯SnO_2样品金红石结构。与SnO_2纳米粒子相比,SnO_2中空球结构具有较大的比表面积,因此在表面产生大量的氧空位,造成中空球结构的禁带宽度较小,拉曼光谱中四方金红石的固有模式Eg和A1g发生蓝移现象,SnO_2中空球的PL光谱强度比纳米粒子要强。     

表面增强Raman光谱研究血清白蛋白与Ag纳米粒子的界面作用

生物大分子与银纳米粒子之间的界面作用令人倍感兴趣.表面增强拉曼散射(Surfac enhanced Raman Scattering,SERS)技术[1],为解界面问题提供了有力的研究手段.本文以银纳米粒子作为SERS的活化基体[2],采用表面增强Raman光谱研究血清白蛋白与Ag纳米粒子的界面作用.     

硅纳米线表面喷墨打印纳米银油墨的SERS性能研究

在金属辅助化学刻蚀法制备的硅纳米线表面,通过喷墨打印纳米银油墨制备了银纳米粒子/硅纳米线复合结构基底.通过调节刻蚀时间和刻蚀温度,探究硅纳米线的微观形貌变化,及其对基底表面增强拉曼散射(SERS)活性的影响.实验结果表明,硅纳米线的长度随着刻蚀时间的延长而增加.当刻蚀温度为40℃、刻蚀时间为8 min时,能够激发更强的SERS信号.银纳米粒子/硅纳米线对探针分子罗丹明6G的最低检测限为10^-7mol·L^-1.     

模板法制备银纳米点阵活性基底及其用于葡萄糖的高灵敏检测

介绍了基于超薄氧化铝模板(ultra-thin alumina mask, UTAM)制备的金属银纳米点阵表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底用于葡萄糖的高灵敏检测方法. 以UTAM为模板, 采用真空镀膜制备了大面积高度有序的银纳米点阵活性基底. 该基底的表面经过预处理, 吸附了一层癸硫醇/巯基己醇自组装分子层, 可用于检测葡萄糖. 研究结果表明, 该基底使葡萄糖分子的表面拉曼增强信号得到极大增强, 且增强信号均一稳定、检测灵敏, 特征峰的强度相对标准偏差小于10%. 该制备方法具有易操作、成本低的特点.     

电化学沉积Rh制备紫外拉曼活性基底

Rh在紫外激发区间有着较强的表面增加拉曼散射(SERS).用循环伏安法研究了RhCl3溶液中Rh3 在Au电极上的电化学还原行为,用恒电位阶跃法在Au基底上制备了Rh沉积层,并用场发射扫描电子显微镜、能谱及电化学方法对得到的沉积层进行了表征.结果表明,在所选择的电位下用电沉积方法能够在金表面得到均匀的Rh沉积层,该沉积层保持了金属Rh原有的电化学特性.采用电化学方法通过先粗糙Au电极再沉积Rh的策略,可以制备粗糙的Rh表面作为紫外SERS基底.拉曼光谱实验表明,以吡啶为探针分子,该基底具有很好紫外SERS活性.     

高拉曼增强银纳米帽阵列活性基底的模板法制备及其性能

介绍了一种大面积高度有序、结构可控、信号增强显著、信号均一稳定、制备简单的拉曼增强活性基底的制备方法. 以超薄氧化铝(ultra-thin alumina mask, UTAM) 作为模板,通过热蒸发在UTAM 表面沉积一定厚度的银薄膜, 将银薄膜翻转制得大面积结构有序、参数可调的银纳米帽阵列. 采用罗丹明6G (Rhodamine 6G, R6G)为探针分子测试不同模板参数下制备的基底的拉曼活性. 结果表明: 该结构作为表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS) 衬底, 拉曼增强效果非常显著, 拉曼增强因子最高可达10⁹, 约是相同厚度的银薄膜SERS 强度的16.4 倍, 而且信号均一稳定, 基底参数对表面拉曼增强效果可调控. 该制备方法操作简单, 成本低, 易于批量生产, 不同批次间可重复性高, 可用于化学物质和生物分子的痕量分析.     

拓展表面增强拉曼光谱普适性的研究进展

表面增强拉曼散射效应自1977年被发现以来,表面增强拉曼光谱(SERS)技术经历了波浪式行进发展.SERS及其2个重要衍变技术针尖增强拉曼光谱(TERS)和壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(SHINERS)已成为该领域的3个主要发展核心.SERS可表征样品衬底材质的普适性以及可表征样品形貌的普适性是长期制约SERS发展的2个瓶颈问题,本文综述了田中群教授团队在解决这2个瓶颈问题方面所做的主要贡献,包括将SERS应用拓展到过渡金属表面,发明的SHINERS技术基本克服了SERS的诸多局限,SERS和SHINERS在界面电催化、光电催化机理等方面的基础科学研究,以及SERS乃至拉曼光谱在食品安全、临床检测等多个涉及痕量化学检测领域的广泛应用.     

均匀表面增强活性基底上孔雀石绿的SERS

利用自组装技术将50nm的纳米金吸附到修饰了聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的玻片上,制备得到牢固的SERS活性基底．扫描电子显微镜（SEM）对其表面粒子形貌表征表明：形成了有序的单层吸附的纳米金粒子膜,无明显团聚现象．结合Ramanmapping技术,以孔雀石绿这一禁用兽药为探针分子,观察了基底表面的SERS信号分布,计算得到各点信号的相对标准偏差低于10％．基底在水溶液中浸泡48h后,仍能保持较好的稳定性和高的SERS活性．结果表明：该基底制备简单,均匀性和重现性好,在水溶液中稳定性高,对孔雀石绿的检测限可达5×10^-9mol·L^-1.     

一种通用的合成多刺状的银@金和银@金@银纳米结构的方法用于提高表面增强拉曼的活性

利用简单的湿化学方法制备出多刺状的银@金和银@金@银纳米结构作为高活性的表面增强拉曼散射(SERS)基底.使用不同形状的银纳米结构(纳米球、纳米棒和纳米片)作为前躯体来合成银@金和银@金@银纳米结构,其形状相似但具有不同刺状表面的两种纳米材料.它们的形貌、组成、光学性质和SERS活性分别用过扫描电镜、元素分析、紫外可见吸收光谱和拉曼光谱进行表征.这些刺状结构在可见光区域具有宽的较强的吸收峰且具有较高的SERS活性.用结晶紫(CV)作为探针分子,所有不同形貌的刺状银@金@银复合物比相应银@金结构的SRES信号大大提高.在这些纳米材料中,以纳米球为前躯体的刺状的银@金@银纳米球具有最强的增强能力,用SERS来检测CV时的最低检测浓度为1×10-10mol/L.该合成方法具有成本低廉,操作简单,产率高等优点,可以用来制备各种刺状的金、银结构,在SERS、催化、光学等等领域具有更好的应用前景.     

共沉淀法合成Mn~(2+)-SnO_2纳米粒子及其磁性能研究

以SnCl_4.5H_2O作为锡源,采用共沉淀法制备SnO_2纳米粒子,对产物进行了TGA,XRD,TEM,EDX表征,以检测产物的微观结构和形貌,证实Mn掺杂物被掺入到SnO_2主晶格中而不改变金红石结构,而且所制备的SnO_2纳米粒子结晶性好,尺寸较小。对Mn~(2+)离子掺杂的SnO_2纳米粒子进行了磁性能测试,结果表明,Mn~(2+)离子的加入不改变SnO_2纳米粒子的铁磁性,只改变顺磁性。随着温度的降低,Mn~(2+)离子掺杂的SnO_2纳米粒子磁化强度逐渐增强。同一温度下,随着磁场的增强,Mn~(2+)离子掺杂的SnO_2纳米粒子磁化强度逐渐增强。