表面增强拉曼光谱的研究进展

本文从提高表面拉曼光谱检测灵敏度和空间分辨率两个方面的发展叙述表面增强拉曼光谱和针尖增强拉曼光谱的原理、方法、特点以及最新进展。对利用表面增强拉曼光谱和针尖增强拉曼光谱研究金属表面上分子吸附等方面的应用进行总结 ,并对他们的应用前景做了预测     

激光辐照制备银纳米基底及其用于葡萄糖检测

通过激光辐照的方法制备银纳米条纹表面增强拉曼散射基底,该基底具有制备方法简单、均匀性好、重复性强的优点。用巯基吡啶(4-MPY)作为探针分子,葡萄糖和葡萄糖氧化酶产生的过氧化氢会改变银纳米条纹的形貌,进而影响探针分子的表面增强拉曼光谱强度,从而实现葡萄糖的间接检测。得到的探针分子的表面增强拉曼光谱的强度与葡萄糖溶液的浓度具有较好的线性关系。实验结果表明,该基底在葡萄糖的检测及定量分析方面具有良好的应用前景。     

拉曼特征峰提取在多组分混合溶液检测中的应用

拉曼光谱作为一种快速、无损检测技术受到越来越多的关注,已经广泛应用于食品安全监督、纺织纤维分析、危险品和毒品的检测、考古鉴定等多个领域。本文主要利用不同物质的拉曼光谱所具有的明显特征峰,提出了一种基于拉曼光谱特征峰提取的多组分混合溶液检测方法。该方法可以直接测得混合溶液的激光拉曼光谱,然后经过光谱预处理与特征峰提取、特征峰匹配的方法,能够定性的识别出混合溶液中的主要物质成分。利用甲醇、甲苯、丙酮、乙醇分别进行混合识别,从而验证了算法的有效性。实验结果表明,整个识别过程快速、有效,需要样品量少、无需前处理,测试过程对样品无损,不产生化学污染物,是对混合溶液检测的一种有效方法。     

便携式拉曼光谱仪的应用研究现状及展望

便携式拉曼光谱仪正成为一种现场快速、非接触、无损伤检测的重要工具,它可以直接确认爆炸物和化学危险物质,特别是对于液体样品的检测具有明显的优势.本文介绍了拉曼光谱检测技术的基本原理及特点,追踪了国内外主流便携式拉曼光谱仪的研究现状,针对表面增强拉曼光谱仪的应用趋势作了详细阐述和分析,最后展望了便携式拉曼光谱仪的研究发展方向.     

基于高波数拉曼光谱的口腔癌检测方法研究

目前口腔癌触诊检查依赖于医生经验,术中冰冻切片的检测方式为有创检测,准确性较低,为满足临床手术对口腔癌检测的实际需求,研究了基于高波数(2 400～4 000 cm~(-1))光纤激光拉曼光谱的口腔癌检测方法。研究光纤拉曼光谱实现口腔癌检测的原理,分析了主成分-线性判别分析(PCA-LDA)统计算法的可行性,搭建了便携口腔癌组织检测光纤拉曼系统,制备了口腔癌组织和正常组织病理切片,采集了口腔癌组织和正常组织的高波数拉曼光谱,利用PCA-LDA算法对光谱进行处理和分析。光谱分析结果表明,癌组织和正常组织的平均光谱在2 780、2 890、2 936、3 180、3 285、3 300、3 650 cm~(-1)有较大区别,利用PCA-LDA分析,对正常组织和口腔癌组织拉曼光谱进行降维分类,检测准确率为96.6%,与共聚焦显微拉曼光谱检测相比,提高了检测效率,较指纹拉曼光谱检测准确率提高约0.6%,研究表明高波数拉曼光谱结合统计学方法可以较好的区分正常组织和癌组织,有望成为一种高灵敏度,高时效性和高准确率的口腔癌检测方法,对术中口腔癌检测有重要意义。     

注入锁定腔增强拉曼光谱微量气体检测技术

为了提高微量气体的拉曼散射强度,本文设计并搭建了注入锁定腔增强拉曼光谱微量气体检测平台。半导体激光器(波长为638nm,功率为15mW)输出到由三块高反镜组成的V型增强腔中,结合注入锁定技术,腔内激光强度达到7.5 W,实现了500倍的增强效果。利用该实验平台对微量单一气体及其混合气体进行了拉曼检测,并根据拉曼特征谱峰选取原则及信噪比大于3的原则,确定了H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2的特征拉曼谱峰分别为4 156,2 143,1 388,2 918,2 955,1 344,1 975cm-1,最小检测极限分别为10.2,21.7,9.4,2.1,8.9,4.9,3.3Pa。腔增强拉曼光谱法可以实现微量同核双原子气体检测及利用单一波长激光的混合气体同时检测,具有替代气体检测传统光谱方法的潜力。     

固化方式和纤维表面处理对碳纤维-树脂界面化学组成的影响

对碳纤维进行低温等离子法表面处理,分别在室温和微波固化条件下将碳纤维与环氧树脂复合成型,制备出碳纤维复合材料.采用原子力显微镜、拉曼光谱对碳纤维表面形貌和微观结构进行表征,采用扫描电镜和能量散射光谱对碳纤维-树脂界面区形貌和元素分布进行表征.结果表明,碳纤维经处理后,表面无序结构比例增大,有利于提高纤维的微波吸收能力,使微波固化复合材料的界面结合比室温固化复合材料更牢固.经过表面处理的碳纤维与树脂形成良好的化学键合,S i元素在复合材料界面区发生偏聚.     

大型发电机组转子端部护环表面不明粉末的表征和分析

利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅立叶红外光谱和热分析仪对600MW发电机转子端部护环表面不明粉末进行表征和分析.结果表明:不明粉末为已粉化的醇酸树脂,主要来自涂覆在发电机转子表面上的防护绝缘漆.     

热处理对金纳米颗粒活性衬底的影响

利用退火工艺对拉曼增强衬底进行热处理,得到粒径和密度不同的金纳米颗粒拉曼增强衬底,并且此工艺不引入杂质离子。通过用生物大分子龙胆紫作为探针分子,对金纳米颗粒表面的表面增强拉曼散射(SERS)和表面增强荧光(SEF)进行研究发现,拉曼和荧光强度存在相同的变化趋势。研究结果表明:热处理可以优化SERS和SEF增强效果,为高效率、低成本的基于SERS和SEF效应生物化学传感器件的研究提供参考。     

拉曼光谱在纺织检测中的应用及其发展前景

纺织品检测一直受到社会各界的共同关注,因为其不仅关系到人们生活安全问题,也关系到国际交易的公平问题.拉曼光谱技术虽然发展时间较短,但却非常迅速地在纺织品检测领域占有了重要位置.这种技术存在着特有的快捷、便携、对样品无损、无二次污染和不受溶剂水影响等优点,当然也存在荧光较强、谱库不完善的问题.在纺织行业,拉曼光谱技术可以用于检测纤维组分、偶氮染料和甲醛等物质的快速检测.随着新的技术的不断融合,拉曼光谱在纺织行业的作用也会越来越大.     

连翘苷的共焦显微拉曼光谱与普通拉曼光谱

目的：分别采用共焦显微激光拉曼光谱仪和普通拉曼光谱仪测定连翘苷对照品固体粉末的拉曼图谱,对比两种仪器所获得的图谱,总结两种拉曼光谱的优缺点。方法：采用RM-1000型共焦显微激光拉曼光谱仪和国产某型号激光拉曼光谱仪检测连翘苷对照品粉末的拉曼谱图,对其拉曼图谱进行比较并对结果进行分析。结果：两种拉曼光谱中均显示出了连翘苷的主要拉曼特征峰,可以用于定性鉴别;普通拉曼光谱图未显示出连翘苷的指纹峰,且其拉曼峰强明显弱于共焦显微拉曼图谱。结论：采用共焦显微激光拉曼光谱仪用于连翘苷的定性研究比普通拉曼具有明显优势,可以用于中药有效成分的鉴别。     

基于HFCVD法的金刚石涂层铰刀制备

钻孔后进行铰孔的精加工可以获得光滑的孔表面并消除毛刺,因此,使用金刚石涂层铰刀进行铰孔可以提高工件加工质量.采用双层热丝化学气相沉积(HFCVD)法在硬质合金铰刀上沉积金刚石薄膜,通过扫描电子显微镜和拉曼光谱对制备的薄膜进行表征.结果 表明:采用双层热丝结构用化学气相沉积法制备的金刚石涂层铰刀刀尖部分的金刚石颗粒在1....     

激光刻蚀金银合金胶体的制备及其SERS应用

金属胶体是一种新兴的表面增强拉曼散射(SERS)活性衬底,利用激光液相刻蚀技术制备了金银合金胶体,并通过透射电镜、吸收光谱、表面增强拉曼散射光谱等手段对其特性进行表征。结果表明,合金粒子多数为球形颗粒,颗粒大小在5nm左右,并且有很好的分散性,等离子体共振吸收峰位于428nm。此外,该胶体表现出很好的表面增强拉曼散射活性,且性能稳定可在室温下长时间保存。     

变压器油中气体拉曼光谱检测及信号处理方法

准确检测变压器油中溶解故障特征气体是诊断变压器运行状态的重要技术手段之一。论文基于拉曼光谱和腔长调制频率锁定原理,搭建了变压器故障特征气体频率锁定腔增强拉曼光检测平台,实现了H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2等七种故障特征气体的同时检测;1atm时,H_2、CH_4、C_2H_2、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2的最小检测浓度实验值分别达到106、25、45、73、41、170、126(ppm)。频率锁定增强腔技术使最小检测浓度提高了约68倍。运用小波模极大值法对H_2的拉曼光谱检测信号进行了去噪处理,提出了基于包络线迭代法的光谱基线校正方法,校正后的光谱荧光背景残留减少,使气体拉曼光谱检测准确度提高了约2.95%,为变压器油中溶解故障气体同时准确检测提出了一种新方法。     

用于原位状态下的激光拉曼光谱测试系统的研制

本文介绍了一种适合于表面结构研究的激光拉曼光谱原位测试系统,此系统由二个主要部分组成。其一是旋转光束装置,用于避免和减少激光束对所测样品表面的损伤.其二是原位石英拉曼样品池,它可以与气体处理系统连接,对样品进行原位的氧化,还原,反应及抽空等处理.本系统的突出特点是,在改善拉曼谱信噪比的同时,可进行真实状态下的各种原位激光拉曼光谱研究.     

海洋光学微型光纤拉曼光谱仪在三聚氰胺测量中的应用

1928年印度科学家在实验中发现了拉曼散射,经历80多年的发展。这一能用光谱来表征分子或晶体结构组分信息的光谱技术引起了越来越多人们的重视。在此技术上开发的便携式拉曼光谱仪也成为一种重要的检测手段。具备快速,原位,无损,便携等优点海洋光学的拉曼光纤光谱仪在安检,医药,食品安全,珠宝鉴定等领域具有广泛的应用前景。本文着重阐述了拉曼光谱仪在三聚氰胺检测中的应用和实验对比。     

基于Kolmogorov-Smirnov检验的远程拉曼光谱寻峰算法

远程拉曼系统已经开始用于深空物质检测,要求远程拉曼系统具有小型化,抗辐射和低功耗等特点。为了解决通过降低激光脉冲能量来实现低功耗情况下,拉曼信号信噪比降低的问题,提出了一种新的拉曼光谱寻峰算法,根据远程拉曼特点,采用统计学中Kolmogorov-Smirnov检验作为寻峰方法,以此提高拉曼光谱的信噪比。为此建立了一个远程拉曼系统,实验中使用的激光脉冲能量为3 m J,检测距离为3.15 m。通过对设定的参数进行检验,验证了基于Kolmogorov-Smirnov检验的远程拉曼光谱寻峰算法的准确性和普适性。     

岛状纳米多孔金制备及其SERS特性研究

表面增强拉曼散射（surface-enhanced Raman scattering,SERS）技术将纳米结构材料和拉曼光谱相结合,解决了传统拉曼散射技术灵敏度低的问题,为痕量物质检测提供了新的技术手段。高SERS活性基底材料是将拉曼光谱应用到痕量物质检测中的关键。采用磁控溅射技术结合脱合金工艺在硅片上制备出岛状纳米多孔金SERS基底,该基底的孔隙尺寸和金韧带宽度的比值远小于传统纳米多孔金,有效地增强了金韧带之间的电磁耦合效应,表现出更强的局域电磁场。该基底的检测极限可达约10-10 mol·L-1,且SERS光谱相对强度与浓度呈现出较好的线性关系,动态响应范围可达3个数量级。同时该基底结构均匀、性能稳定,制备工艺具有良好的可重复性。     

Synthesis and optical properties research of gold nanoparticles with different morphologies

本文制备了不同形貌的金纳米颗粒,并对其形貌对光学性能的影响进行了研究。本文用还原法制备了不同粒径的金纳米颗粒,采用晶种生长法成功地制备出了星形、梭形和棒状的金纳米颗粒。颗粒的形貌和大小并采用投射电子显微镜(TEM)进行了表征,结果说明,本文成功制备出了不同形貌大小的金纳米颗粒。UV-Vis光谱和拉曼光谱仪对制备的颗粒的表征测试说明,不同形貌大小对颗粒有着不同的光学性能。拉曼光谱的结果说明,不同形貌大小的金纳米颗粒可以用作不同浓度分子的探针,对物质进行检测。     

超高效合相色谱和超高效液相色谱测定饲料中的5种非法添加染料方法的比较

通过应用超高效合相色谱(UPC2)和超高效液相色谱法(UPLC)对饲料中5种非法添加的苏丹红类染料测定的参数进行比较,为此类染料分析检测方法的选择提供参考。分别应用UPC2和UPLC对染料分析检测条件进行优化,对这两种方法的灵敏度、线性相关性、稳定性和加标回收率等参数的测定结果进行比较。UPLC对苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ和溶剂黄2的最低检出限为0.04mg/L,比UPC2测定时有更高的灵敏度;UPLC检测较UPC2有更好的线性相关性;当染料浓度低于10.0 mg/L时,UPLC对染料进行测定有很好的稳定性;当浓度高于10.0mg/L时,两种测定方法的稳定性相当;UPC2方法中5种染料在3min内实现基线分离,与UPLC相比方法更加高效快速,可用于饲料中该类染料的快速分析检测。