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。     

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.     

基于PMMA纳米纤维森林结构的高性能SERS基底

为了满足实际应用对低成本、易制备表面增强拉曼散射(SERS)基底的需求,采用等离子体技术处理聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料层,在其表面形成纳米纤维森林结构,结合金属溅射工艺,制备SERS基底。在理论分析PMMA纳米纤维的形成机理的基础上,以罗丹明6G(R6G)作为探针分子,进行基底的SERS性能测试。结果表明,该SERS基底的检测限达到10~(-10) mol/L,增强因子达到1.75×10~6,相对标准偏差为6.52%,且在30 d内可以保持较好的稳定性,在生化检测领域具有很大的实际应用潜力。     

罗丹明6G在多孔硅-银粒子复合基底上的表面增强拉曼散射

多孔硅与货币金属(Au、Ag、Cu)的复合材料在表面增强拉曼光谱领域有很大的应用前景。本文采用恒电流电解法分别制备了具有均匀纳米孔洞的低阻多孔硅和具有多层次微纳米结构的高阻多孔硅，并开发了一种将铈掺杂进入银胶体中形成铈掺杂的银纳米粒子的方法。作为固态SERS基底的一种制备方式，将银颗粒在多孔硅表面固定化，获得了具有很强选择性的复合基底。以罗丹明6G(Rhodamine 6G, R6G)作为探针分子的拉曼测试表明：多孔硅-银粒子复合基底对较大拉曼位移的拉曼峰(1 590 cm^-1)更加敏感，铈掺杂则进一步增强1 360 cm^-1处的拉曼峰；且复合基底能够检测到10^-9 mol/L浓度的R6G。     

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.     

纳米银/石墨烯SERS基底的制备及石墨烯作用机制

以乙醇为溶剂、聚乙烯吡咯烷酮为模版剂、以两层石墨烯为平台,采用溶剂热法制备纳米银/石墨烯表面增强拉曼散射(SERS)复合基底,分析石墨烯的作用机制。结果表明:制备的复合基底为70 nm的纳米银多面体附着在表面皱褶的石墨烯上,纳米银多面体为面心立方体;以R6G的1361 cm~(-1)峰计算,SERS增强因子为1.45×10~8,拉曼强度I_(SERS)=5.214lgc+60.67;少层石墨烯的荧光淬灭及自身增强作用,和纳米银粒径增加及高表面能晶面增多,使石墨烯复合基底表现出优异且稳定的表面增强性能。     

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.     

银/多孔金字塔硅基底的制备及其SERS性能研究

文章通过简单的湿化学方法制备了银/多孔金字塔硅(Ag/PPSi)基底。该基底结合了银纳米粒子优异的局域表面等离子体共振(localized surface plasmon resonance, LSPR)特性和多孔金字塔硅超大的多孔表面和规则金字塔阵列结构,具有优异的表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)检测灵敏度和均匀性。实验结果表明,Ag/PPSi基底对罗丹明分子的检测限可低至10~(-10) mol/L,增强因子(enhancement factor,EF)可高达1.1×10~6,其SERS性能比普通的银/平面硅基底高一个数量级,因而有望成为一种新型的低成本、高灵敏的SERS基底。     

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.     

滤纸上纳米金膜及其表面增强拉曼散射效应

以定性滤纸为衬底,采用自组装吸附方法制备二维纳米金膜.场发射扫描电镜实验发现,该金膜在滤纸表面分布均匀且存在许多纳米金团簇.以罗丹明6G为探针分子,该金膜表现出良好的表面增强拉曼散射(SERS)效应,其检测限可以达到10-8mol.L-1.制备方法简单、快速、成本低,适合于批量生产.该基于滤纸制备的金膜有望用于实际领域的SERS检测.     

基底表面结构对银枝晶形貌及其表面增强拉曼散射效应的影响简

为了研究不同形貌特征的银枝晶的表面增强拉曼散射（SERS）效应,通过在不同表面形貌的生长基底（利用酸刻蚀和碱刻蚀处理所得）上生长银枝晶,实现银枝晶分枝密度的调控,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对三种银枝晶的形貌特征进行了表征分析。从银枝晶生长机理入手,分析了银枝晶生长过程及其生长过程中硅基底表面结构产生的影响。以R6 G的低浓度水溶液作为被探测物质,利用激光共焦显微拉曼光谱仪器比较分析了三种不同形貌的银枝晶的表面增强拉曼散射效应,建立了相邻银枝晶分枝间隙距离与“活性热点”分布密度的关系。     

纳米粒子体系中染料分子的表面增强拉曼光谱

用化学还原的方法制得银胶体,并加入酒精或腺嘌呤(A)使其聚集,以聚集的银胶体作为表面增强拉曼散射的衬底。分别用原子力显微镜和紫外分光光度计来检测银胶体聚集前后的表面形貌和吸收光谱。以罗丹明B(RhB),罗丹明6G(R6G)作为探针分子测定衬底的表面增强拉曼散射效应。结果表明,在同一衬底上,RhB的拉曼灵敏度大约是R6G的2倍。RhB在腺嘌呤引起银胶体聚集形成的衬底表面的拉曼灵敏度比在酒精引起银胶体聚集形成的衬底表面的拉曼灵敏度高。由此可知腺嘌呤引起银胶体聚集的SERS衬底上的"活性点"比酒精引起银胶体聚集的衬底上的"活性点"活跃。     

纤维模板合成ZnO分级纳米结构

在低温条件下,以纤维（棉纤维、尼龙纤维、铜丝、银丝、头发）为模板,通过简单的化学溶液生长,合成由ZnO纳米棒组成的分级结构,ZnO纳米棒竖直包覆在纤维表面,生长密集,棒的直径约几百纳米,长度为2～3μm．该方法可以以织物纤维（棉纤维、尼龙纤维）、金属细丝（铜丝、银丝）和动物毛发（头发）为模板合成由ZnO纳米棒组成的分级结构,具有一定的普适性．该分级结构比表面积较大,同时可以通过组合构成二维或三维结构,在传感器和太阳能电池等方面具有重要的潜在应用价值．     

银溶胶上AMT分子吸附行为的SERS表征

利用表面增强拉曼散射（SERS）光谱,考察AMT浓度对于其在银纳米粒子上吸附取向的影响.SERS实验结果表明：AMT分子以巯基和噻重氮环上的2个硫原子作为吸附位点,浓度为10^-3M时,AMT以斜立的方式吸附于银溶胶表面;浓度为10^-4M时,AMT分子中噻唑环更垂直于银表面;当浓度为10^-5M时,AMT分子中则以较为平躺的方式吸附于银溶胶表面.     

应用梯形纳米结构增强纳米棒表面电场

棒状纳米结构作为衬底,已经被广泛地用于表面增强拉曼散射.为进一步增强纳米棒表面电场,从而提高被探测分子的拉曼信号强度,本文设计了梯形-棒状纳米结构.应用梯形纳米结构中电子的纵向振动所产生的电场激发纳米棒中电子的横向振动,实现纳米棒表面电场级联增强的效果.另外,本文还研究了梯形-棒状纳米结构的形貌参数对其表面等离子体共振的影响.     

Nafion膜固定血红蛋白和银纳米粒子构筑NO_2~-生物传感器

利用Nafion膜将血红蛋白(Hb)和银纳米粒子(AgNPs)固载到玻碳电极表面制作N O-2生物传感器.循环伏安实验表明:Hb/AgNPs/Nafion膜电极在pH值为6.9的PBS缓冲溶液中呈现出一对明显的HbFe(Ⅲ)/(Ⅱ)氧化还原峰,该电极对N O2-有良好的催化作用,线性范围为2.0×10-5~3.4×10-4 mol/L(n=18,R=0.997),检测限为1.2×1 0-6 mol/L(信噪比为3);故该膜电极可做N O-2生物传感器.     

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.     

混合溶胶表面增强拉曼散射的活性异常研究

研究了两组混合溶胶的表面增强拉曼散射（SERS）活性的变化,分别为柠檬酸钠还原法制备的银溶胶和金溶胶混合态与硼氢化钠还原法制备的银溶胶和金溶胶混合态.利用透射电镜表征溶胶混合前后的形态,紫外可见光谱分析其混合过程中吸收峰的变化,以碱性品红为探针分子对混合溶胶的SERS活性进行表征.结果表明,当银溶胶与金溶胶达到一定比例混合时,其拉曼散射活性会得到异常增强,增强倍数可达到10~20倍,但对于不同还原方法制备的溶胶,最大增强时的银/金比例并不相同.这种增强不同于卤素离子引起的溶胶SERS的共振增强,应该属于物理增强的一种,与最终的溶胶-分子体系的凝聚态有关.     

核黄素分子吸附在银溶胶表面上的荧光猝灭及喇曼增强

本文第一次在银溶胶体系中对口服药物核黄素(维生素B_2)做了表面增强喇曼散射(SERS)实验研究,观察到了荧光猝灭和喇曼增强现象,获得了利用一般喇曼光谱技术所无法得到的光谱结果.分析了金属小球的存在对光散射过程所产生的影响,解释了核黄素分子在自由状态和吸附状态下光谱性质完全不同的原因.指出了这种方法在光谱学上的应用价值.我们的实验结果充分显示了SERS技术可以作为荧光物质及药物分析的有力工具.