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。     

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。     

超亲疏水图案表面PS微球拉膜法制备SERS基底及SERS效应趋势

利用超亲水表面或图案化表面抑制"咖啡环效应"可获得均匀单层分散的纳米粒子阵列的原理,采用"拉膜法"在亲水点上组装PS微球精密单层阵列,结合反应等离子刻蚀(RIE)和磁控溅射技术调控微球间距和获得币族金属表面,制备SERS活性基底,初步研究了其SERS效应的趋势。结果表明,使用该法可以获得较大面积(直径10微米)的单层有序微球阵列,并结合反应等离子体刻蚀和磁控溅射Au的方法制备间距可控的金属微球阵列,电镜观测表明,球的间距可控制到10纳米以下。吸附吡啶分子后进行表面增强拉曼光谱检测,拉曼信号随间距的减小呈指数增加趋势。     

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。     

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。     

有序阵列SERS基底的发展和模板法制备

表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)增强基底的性能决定着检测信号的灵敏性和稳定性。本文综述了SERS基底的发展,并分类总结了模板法制备有序阵列基底的现状,对基底的制备方向和商业前景进行了展望。有序阵列结构基底的制备是SERS领域中的一个重要的研究课题,对SERS技术的发展和应用具有重要的意义。     

自组装金纳米粒子薄膜SERS研究

采用静电自组装技术制备了金纳米粒子薄膜,研究了薄膜的表面增强拉曼散射(SERS)活性。自组装金纳米粒子薄膜具有明显的SERS效应,其中2双层薄膜的增强效应最强。金纳米粒子相互靠近但又不至于连通的状态具有最强的增强效果。若金纳米粒子通过点、面接触形成连通网络,将导致入射光激发表面等离子体波的机率下低,使增强效果降低。     

MOF@ Ag-TiN纳米管阵列复合SERS基底构筑及性能研究

通过阳极氧化结合氨气还原氮化法制备了氮化钛纳米管阵列结构，再利用电化学沉积技术结合原位生长法制备出MOF@Ag-TiN复合SERS基底。结果表明，所制备的MOF@Ag-TiN复合基底存在面心立方晶型TiN、银单质和钴基MOF三种物相，通过扫面电镜技术发现TiN纳米管阵列结构均匀完整，银纳米粒子均匀分布在阵列结构表面，同时基底表面包覆有形状规则的MOF纳米粒子。MOF@Ag-TiN复合基底具有较好的拉曼增强性能，对探针分子R6G的检测限为10^-12 M,同时还具有良好的稳定性。     

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。     

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。     

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.     

SERS基底膜的制备及对塑化剂的检测

利用液体表面张力作用,使金纳米三棱柱在乙醇与正己烷之间形成一层致密的膜,制备出高密度热点活性表面增强拉曼散射(SERS)基底,利用结晶紫(CV)探针分子考察了基底的SERS灵敏度和重复性,并检测了2种不同的塑化剂。结果表明,该基底对邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)的检测分别达到0. 1μg/g和0. 05μg/g,对酒中1. 3 mg/kg的BBP也能检测到,该基底有望实现对食品的快速检测。     

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。     

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%。     

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。     

合肥研究院制备单根可视化的表面增强拉曼光谱纳米反应器

<正>近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组的研究员杨良保等人成功制备了单根可视化的表面增强拉曼光谱(SERS)纳米反应器,并利用其监测及检测了等离子驱动和小尺寸金纳米颗粒催化的两种化学反应。该成果不仅实现了对两种催化体系的检测及监测,对设计更好的SERS活性平台     

纳米阵列式MoO_3/Al复合含能膜的制备与性能研究

采用水热法在Ti片上成功地制备出MoO_3纳米阵列膜,并利用其作为氧化剂和基底,将纳米Al粒子电泳沉积到其表面制备出纳米阵列式MoO_3/Al复合含能膜。通过X射线衍射法(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、全自动比表面积及孔隙分析仪(BET)和差示扫描量热仪(DSC)对样品进行表征,考察了纳米Al粒子电泳沉积时间对复合含能膜放热性能的影响。结果表明,MoO_3纳米阵列膜主要由热力学稳定的正交相MoO_3纳米线阵列构成,此结构显著增大了MoO_3的比表面积,更有利于Al和MoO_3有效接触,提高二者的反应活性。当沉积时间为2min时纳米阵列式MoO_3/Al复合含能膜放热量最大为1589.0 J/g。     

基于LSPR效应的高活性SERS基底研究进展

简要介绍了表面增强拉曼散射(SERS)的发展历程及拉曼增强机理,重点综述了不同类型SERS基底:简单SERS基底、复合SERS基底和多功能活性基底的特点和研究应用进展,最后展望了SERS基底的研究方向和发展趋势。     

基于LSPR效应的高活性SERS基底研究进展

简要介绍了表面增强拉曼散射(SERS)的发展历程及拉曼增强机理,重点综述了不同类型SERS基底:简单SERS基底、复合SERS基底和多功能活性基底的特点和研究应用进展,最后展望了SERS基底的研究方向和发展趋势。