自组装纳米阵列SERS基底的发展及应用进展

表面增强拉曼散射(SERS)的谱峰窄以及分子指纹特性使其在分析化学、环境检测、生物医药及食品安全等领域具有广泛应用。而稳定、均一、重复性好的SERS活性基底的制备至关重要。自组装法可制备出均一、稳定、高度有序、可控的纳米阵列,提高SERS检测的重现性和灵敏度。本文对自组装纳米阵列技术制备SERS活性基底及SERS的应用进行了综述。     

疏水性钯纳米团簇的合成及其作为表面增强拉曼散射基底的应用

以醋酸钯为前体、有机氢硅烷为还原剂开发了一种简单温和的疏水性钯纳米颗粒制备方法。通过调节前体、保护剂和还原剂的配比,在氯仿溶液中室温条件下合成了疏水性的钯纳米团簇和钯纳米球。运用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、光学接触角测试仪、循环伏安法（CV）、表面增强拉曼光谱（SERS）对这两种钯纳米材料进行了测试表征。TEM观察表明这两种钯纳米材料粒径分布均匀,分散性良好。接触角测试表明钯纳米团簇与钯纳米球均具有疏水性。CV测定结果显示这两种钯纳米材料具有良好的电催化稳定性,钯纳米团簇比钯纳米球对乙醇氧化具有更突出的电催化性能,表明钯纳米团簇结构稳定并具有更大的比表面积。SERS测试表明钯纳米团簇是一种优良的疏水性表面增强拉曼散射基底,利用这种基底对疏水性致癌物3,4-苯并芘和联苯胺进行了SERS快速检测,检测限为0.1mg/mL。     

基于多孔金银纳米片的肿瘤标志物超灵敏SERS检测方法研究

目的：开发一种高灵敏度的基于SERS的新型检测技术。方法：将4-MBA标记的多孔金银纳米片、金纳米三角、金纳米棒作为探针,利用免疫夹心法测定蛋白标准品,后进行SERS检测并绘制标准曲线,采用该法检测实际血清,进行标准曲线验证。结果：与单一的金纳米材料相比,基于多孔金银纳米片的SERS检测肿瘤标志物的信号增强性能最好,定量限可达pg数量级。结论：多孔金银纳米片具有较好的生物兼容性和很强的SERS效应,能有效提高肿瘤标志物的检测灵敏度,基于SERS的新型免疫测定方法有望为肿瘤标志物的早期检测提供新的方法。     

负载银纳米立方体的醋酸纤维素纳米纤维及其SERS活性（英文）

报道了一种采用同轴静电纺丝法制备的表面增强Raman散射(SERS)活性衬底,用于微量环境污染物的快速检测。采用醋酸纤维素(CA)/丙酮-二甲基乙酰胺溶液作为前驱液分散银纳米立方体,利用丙酮促进银颗粒适度团聚,采用同轴静电纺丝法制备了大面积银立方体/CA纳米纤维。由于团聚态银纳米立方体之间的等离子体耦合作用,复合薄膜具有优异的SERS活性,是单分散态的银立方体/CA纳米纤维SERS灵敏度的4倍,实现了0.1nmol/L的对巯基苯胺以及10nmol/L的甲基对硫磷农药的SERS检测,SERS信号强度偏差小于12%。     

应用表面增强拉曼光谱检测儿童化妆品中二噁烷的研究

文章以金纳米粒子作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,用SERS法检测儿童化妆品中的二噁烷含量。探讨了儿童化妆品中其它物质和金纳米粒子作为SERS基底对儿童化妆品中二噁烷SERS特征峰的影响。     

SERS中的活性基底

从表面增强拉曼光谱(SERS)在分析科学、表面科学固体表面物理化学及纳米科学应用方面活性SERS基底的角度,总结了SERS研究中制备相对简便而有效的活性基底;对金、银胶体、棒、线、立方体状纳米金银、金银复合纳米粒子、有序金属纳米粒子组装阵列及电极的SERS基底的方法技术、基本原理、应用及其最新进展进行了概述。希望以此为SERS工作者提供参考。     

基于聚苯乙烯微球阵列模板法制备有序纳米结构及表面增强拉曼应用

以规则排列聚苯乙烯微球阵列为模板,在平面衬底上获得了六角形排列的开口球腔结构,在微观曲面衬底上制备了3种不同纳米球腔结构。偏振紫外可见吸收光谱表明,开口纳米球腔阵列光学性质以π/3为周期。两种基底对4-巯基苯甲酸(4-MBA)表面增强拉曼散射(SERS)增强能力的差异证明球腔型纳米结构的拉曼增强能力来源于开口部分。利用球腔型SERS基底实现了对农药甲基对硫磷的检测,此类基底具有用于农药残留分析的潜力。     

PVDF负载银纳米花SERS基底膜的制备及对阿霉素的高灵敏检测

利用聚偏氟乙烯(PVDF)的疏水特性结合表面增强拉曼光谱(SERS)技术对抗肿瘤药阿霉素(DOX)进行灵敏检测。首先，合成了形貌大小均一的花状银纳米颗粒(Ag NFs)，通过涂布将其负载至PVDF薄膜表面形成具有SERS活性的基底膜。选取结晶紫(CV)评估Ag NFs-PVDF基底膜的SERS性能，对不同浓度的阿霉素标准液进行检测，考察其检测限。最后结合有机相沉淀法去除蛋白质，在消除干扰的同时，提升人体血清中阿霉素检测灵敏度。结果表明，血清中DOX检测限为0.25μg·mL^-1。因此，该基底为未来临床药物浓度的监测提供了一种快速、便捷、低廉且高效的检测手段。     

金纳米星的制备及对塑化剂的快速检测

采用两步法合成了金纳米星,通过消光光谱和透射电镜的表征,发现金纳米星的表面有多个针尖状纳米结构。针尖状结构末端的尺寸5～10 nm,可形成多个拉曼热点。将其作为表面增强拉曼散射(SERS)活性基底,通过拉曼光谱检测了塑化剂DBP的含量,检出限可达到10 ng。金纳米星可作为一种灵敏的SERS活性基底为食品、生活用品等环境中的塑化剂提供快速的检测。     

介孔硅包金棒多聚体的制备及其对塑化剂的SERS检测

以种子生长法制备金纳米棒,用介孔硅包覆在金棒外,制备出高活性表面增强拉曼(SERS)基底。以乙醇和半胱氨酸诱导金纳米棒进行组装,再于金棒外包裹介孔硅壳层,制备出介孔硅包金棒多聚体SERS基底。以结晶紫(CV)为SERS探针,考察基底的灵敏性及重复性,并对邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)塑化剂进行SERS检测。结果表明,基底的灵敏性较高,重复性较好,对BBP塑化剂的检测限可达10^(-8) mol/L,且该基底在添加了中毒剂量(1.3 mg/kg)BBP的某在售白酒中可以检测出添加的塑化剂,因此该基底有望应用于实际食品检测中。     

介孔硅包金棒多聚体的制备及其对塑化剂的SERS检测

以种子生长法制备金纳米棒,用介孔硅包覆在金棒外,制备出高活性表面增强拉曼(SERS)基底。以乙醇和半胱氨酸诱导金纳米棒进行组装,再于金棒外包裹介孔硅壳层,制备出介孔硅包金棒多聚体SERS基底。以结晶紫(CV)为SERS探针,考察基底的灵敏性及重复性,并对邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)塑化剂进行SERS检测。结果表明,基底的灵敏性较高,重复性较好,对BBP塑化剂的检测限可达10~(-8) mol/L,且该基底在添加了中毒剂量(1.3 mg/kg)BBP的某在售白酒中可以检测出添加的塑化剂,因此该基底有望应用于实际食品检测中。     

金纳米双锥体的制备及对食品污染物的快速检测

制备了一种新颖、可靠、快速的检测平台用于检测食品中多种化学污染物。通过种子两步生长法合成出金纳米双锥体,采用消耗诱导分离法获得纯度接近100%的金纳米双锥体,利用液-液界面自组装法制备出大面积致密的金纳米双锥体表面增强拉曼散射（SERS）活性基底。研究表明,以结晶紫（CV）作为拉曼探针分子,该基底具有较好的SERS灵敏性和重复性;而且对抗生素孔雀石绿（MG）、农药残留福美双（THR）和塑化剂邻苯二甲酸卞酯（BBP）的检测灵敏性较高,检测限分别达到10^-9、10^-9、10^-8 mol/L,对酒中BBP的检测限为1.3 mg/kg。     

多孔Fe2O3-Ag纳米复合材料的制备及其在表面增强Raman散射光谱中应用EI北大核心CSCD

以多孔α-Fe2O3作为固相载体,通过水热合成法在α-Fe2O3孔道内沉积银纳米粒子。测试4种不同硝酸银用量时Fe2O3-Ag复合物的表面增强Raman散射光谱性能(SERS)。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和N2吸附等表征手段对Fe2O3-Ag复合物结构及组成进行分析表征。结果表明,当银纳米粒子的负载量为6.5%时(质量分数),Fe2O3-Ag纳米复合物的比表面积为26.57 m2/g,增强因子可以达到102~103,SERS活性最好。所制备的Fe2O3-Ag纳米复合物具有良好的SERS活性和吸附性能,可以进一步应用于其他待测物的吸附检测。     

表面增强拉曼散射基底的研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)由于其高的灵敏度、抗干扰能力强等优点,被广泛应用在表面科学、分析化学、物理学等领域,是研究表面和界面过程的重要工具,是定性鉴定化学组成相近化合物的有力手段.因此,高品质、高活性的SERS基底一直是科研工作者们追求和研究的重点.本文对SERS活性基底的发展进行了介绍,从金、银金属纳米粒子作为基底的拉曼效应的科学研究,又进一步总结了非金属纳米粒子ZnO、TiO₂、ZnS、Cu₂O、CdTe、CdS等SERS基底.今后,将贵金属与半导体纳米材料复合将是SERS基底的研究热点.SERS光谱目前可以在液相色谱分析的检测器、医学检测仪器、刑侦分析检测等众多领域得到应用.     

多孔Fe_2O_3-Ag纳米复合材料的制备及其在表面增强Raman散射光谱中应用

以多孔α-Fe_2O_3作为固相载体,通过水热合成法在α-Fe_2O_3孔道内沉积银纳米粒子。测试4种不同硝酸银用量时Fe_2O_3-Ag复合物的表面增强Raman散射光谱性能(SERS)。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和N_2吸附等表征手段对Fe_2O_3-Ag复合物结构及组成进行分析表征。结果表明,当银纳米粒子的负载量为6.5%时(质量分数),Fe_2O_3-Ag纳米复合物的比表面积为26.57 m~2/g,增强因子可以达到10~2～10~3,SERS活性最好。所制备的Fe_2O_3-Ag纳米复合物具有良好的SERS活性和吸附性能,可以进一步应用于其他待测物的吸附检测。     

Au@Ag纳米三棱锥的制备及对塑化剂的快速检测

建立了一种快速便捷的检测手段实现塑化剂灵敏检测。以前期合成的金三角片为基础,在其表面包覆银壳层,形成金-银核-壳纳米结构后作为SERS(表面增强拉曼散射)活性基底,结晶紫作探针分子具有较好的灵敏度和重现性,BBP(邻苯二甲酸丁基苄酯)和DEHP(邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯)的检测灵敏性提高,检测限分别达到了10-9、10-7mol/L,酒中BBP的检测限为1. 3 mg/kg,Au@Ag纳米三棱锥作SERS基底为食品中的塑化剂检测提供了一种手段。     

合肥研究院等在多孔金-银合金纳米结构的SERS性能研究中获进展

正近日,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所微纳技术与器件研究室李越课题组,与济南大学教授李村成合作,在多孔金-银合金纳米结构表面增强拉曼散射研究方面取得新进展。贵金属(Au、Ag、Pt、Cu等)及过渡族金属(Ni、Co等)材料具有局域表面等离子共振特性;尤其贵金属(Au、Ag等)纳米结构,因强的局域表面等离子共振能够产生强烈的电磁场增强效应,使其能应用于生物成像、光学传感、催化、表面增强拉曼散射(SERS)检测等领域。     

模板法制备有序金纳米帽SERS活性基底及其在水产品违禁药痕量检测中的应用

利用多孔阳极氧化铝(PAA)膜的阻挡层为模板制备出高度有序的金纳米帽阵列,继而用作大面积、低成本的表面增强拉曼散射(SERS)活性基底,对水溶液中痕量结晶紫(CV)和孔雀石绿(MG)进行检测。考察了制备PAA时的阳极氧化电压对金纳米帽阵列微观形貌和SERS信号强度的影响。结果表明,以40 V电压阳极氧化所得PAA为模板制备的基底的SERS增强因子最高可达1.6×10~4,点与点的SERS特征峰强相对标准差为8.9%,且检测极限低至10~(-8) mol/L。这一简便方法有望被应用于水产品中违禁药物的痕量检测。     

负载有Ag纳米粒子的TiO2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纳米带复合材料。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,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10～50 nm间,且Ag负载量随着还原次数增多而缓慢增加。在此基础上,以种子法制得的产物中Ag负载量则显著增大,覆盖率可达80 %以上。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。     

多级结构银微-纳米晶的制备及其性能

采用液相还原法,通过调控氧化剂硝酸银与还原剂抗坏血酸的摩尔比例制备出具有多级结构的花状及枝状银微-纳米晶,考察了反应介质对形貌及尺寸的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、表面增强拉曼光谱(SERS)、紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱等方法,对样品的形貌、微晶结构、光学及催化性能进行了研究。结果表明:花状及枝状多级结构银微-纳米晶均具有面心立方晶体结构,且(111)晶面为主要曝露晶面;表面增强拉曼光谱表明花状及枝状银微-纳米晶为基底时均表现出优异的表面增强拉曼效应;微结构上的差异使枝状银在紫外-可见漫反射光谱上352 nm处有较强的吸收峰;在银催化硼氢化钠还原4-硝基苯酚的实验中,多级结构枝状银表现出最优良的催化活性。