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利用聚碳酸酯模板制备的金纳米棒的表面增强raman散射效应研究

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物理学报 2013年第12期62卷 473-478页

作者：叶通高云尹彦湖北大学物理学与电子技术学院武汉430086 中国科学院物理研究所光物理重点实验室北京100190 湖北大学材料科学与工程学院武汉430086

采用聚碳酸酯模板和电化学沉积法制备基于金纳米棒的raman场增强衬底,制备的金纳米棒直径大约36nm,长约1μm,测试结果显示其共振吸收峰的位置约为540nm.比较了谐振和非谐振条件下的场增强情况,并确定了场增益系数,结果显示谐振激光激发... 详细信息

采用聚碳酸酯模板和电化学沉积法制备基于金纳米棒的raman场增强衬底,制备的金纳米棒直径大约36nm,长约1μm,测试结果显示其共振吸收峰的位置约为540nm.比较了谐振和非谐振条件下的场增强情况,并确定了场增益系数,结果显示谐振激光激发下的增益比非谐振情况下提高了7.36倍.本研究相对于前人的工作取得了如下进展:一是讨论了谐振模式与非谐振模式下的金纳米棒的场增益系数,利用谐振波长的激光激发金纳米棒,进一步提高了场增益;二是消除了聚碳酸酯模板分子的荧光背底,使其在表面增强raman散射方面的应用进一步变得可行.

关键词：金纳米棒表面增强raman散射聚碳酸酯模板

基于金纳米颗粒痕量沙丁胺醇的表面增强raman散射光谱

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吉林大学学报（理学版） 2018年第5期56卷 1247-1250页

作者：田艳杰李代林贾翠萍房雪晴中国石油大学(华东)理学院基础物理系山东青岛266555 中国石油大学(华东)理学院光电科学与工程系山东青岛266555 天津大学材料科学与工程学院天津300350

用优化的Turkevich方法制备直径为50~60nm的金纳米颗粒,并通过表面增强raman散射技术检测浓度为10^(-3)~10^(-5) mol/L的痕量沙丁胺醇分子.结果表明:最低检出限为5×10^(-5) mol/L,在100~750μmol/L范围内,raman光谱强度与浓度具有较好... 详细信息

用优化的Turkevich方法制备直径为50~60nm的金纳米颗粒,并通过表面增强raman散射技术检测浓度为10^(-3)~10^(-5) mol/L的痕量沙丁胺醇分子.结果表明:最低检出限为5×10^(-5) mol/L,在100~750μmol/L范围内,raman光谱强度与浓度具有较好的线性关系,相关系数R^2=0.996 57,但在更宽泛的浓度范围内不满足线性关系;基于金纳米颗粒表面增强raman散射光谱方法可实时、快速检测痕量沙丁胺醇分子.

关键词：表面增强raman散射沙丁胺醇金纳米颗粒

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Cu_2S量子点的表面增强raman散射

吉林大学学报（理学版） 2018年第2期56卷 415-419页

作者：刘安琪周广红王佳王玥胡思怡陈欣睿潘颖吉林大学中日联谊医院长春130033 长春理工大学理学院长春130022

先制备油性Cu_2S量子点,再根据Maxwell电磁波理论,利用Gauss软件模拟Cu_2S量子点的raman散射光谱,并用MATLAB对不同粒径Cu_2S量子点产生的表面增强raman散射(SERS)进行模拟分析.结果表明:Cu_2S量子点具有较强的SERS信号;当Cu_2S量子点... 详细信息

先制备油性Cu_2S量子点,再根据Maxwell电磁波理论,利用Gauss软件模拟Cu_2S量子点的raman散射光谱,并用MATLAB对不同粒径Cu_2S量子点产生的表面增强raman散射(SERS)进行模拟分析.结果表明:Cu_2S量子点具有较强的SERS信号;当Cu_2S量子点粒径为2~10nm时,SERS信号随粒径的增大而增强,并趋于稳定.

关键词： Cu2S量子点离散偶极子近似法表面增强raman散射

纳米金颗粒和碳纳米管复合基底结构的表面增强raman散射研究

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纳米金颗粒和碳纳米管复合基底结构的表面增强Raman散射研究

作者：范拓重庆大学

学位级别：硕士

健康和安全是人类永久的追求，与之相关的有毒有害物品检测以及痕量爆炸物分子的检测需求也逐年增加。最近几年，新闻报道中经常出现由恐怖分子制造的爆炸事件，这严重影响人民群众生命安全。具有超高灵敏度的单分子检测技术能让毒品和... 详细信息

健康和安全是人类永久的追求，与之相关的有毒有害物品检测以及痕量爆炸物分子的检测需求也逐年增加。最近几年，新闻报道中经常出现由恐怖分子制造的爆炸事件，这严重影响人民群众生命安全。具有超高灵敏度的单分子检测技术能让毒品和爆炸物无处遁形，这种涉及国家安全领域的重大科学问题吸引了众多研究人员的目光。分子在不同条件下的吸收或发射的光谱波长、强度、偏振态等性质是该分子固有特征，光谱方法被认为是探测和研究痕量分子的有力工具。但是raman光谱的散射截面积(10-30-10-25cm2)相比于荧光散射截面积(0-16cm2)非常小，使得分子水平的微弱raman信号淹没在较强的荧光信号中，灵敏度较低。SERS技术(Surface-enhanced raman scattering)的出现弥补了传统raman散射光谱信号微弱、灵敏性低、背景噪声中荧光干扰多等缺点，成为探测界面特性和分子间相互作用、表征分子吸附行为和分子结构非常有效的现代测试分析工具。本文提出了一种纳米金(Au)/碳纳米管(CNTs)复合SERS基底结构，计算了SERS增强倍数;采用时域有限元差分算法，对该SERS体系结构内的电磁波传播情况进行了计算;采用化学气相沉积法(CVD)制备了实验样品;并对实验样品进行了表征及raman测试，并分析了其原因和机理。全文主要研究内容如下： ①提出了Au/CNTs的复合SERS基底结构，该结构结合了CNTs独特的网状结构和金纳米粒子的电磁场增强作用，将CNTs和金纳米颗粒两者的优点结合起来。因为CNTs排列形态有二维和三维的差异，本文分别得到了两大类复合模型，即Au/CNTs二维无序薄膜模型(2D模型)和Au/CNTs三维有序阵列模型(3D模型)。采用时域有限元差分算法(FDTD)分析了影响复合SERS基底电场分布的因素。通过对2D模型、3D模型进行数学建模及仿真运算，定性的得到了复合结构的电场分布情况，获知了影响电场分布的因素，这对后续实验的开展奠定了基础。 ②运用化学还原法制备了纳米Au溶胶，运用化学CVD法制备了三维CNTs阵列，通过自组装技术将纳米Au粒子与二维、三维CNTs有机结合，得到了2D模型SERS样品和3D模型SERS样品。对2D、3D模型复合SERS样品分别进行了样品结构表征，对样品在扫描电子显微镜(SEM)下进行扫描，得到了样品在微观尺度下的细节特征。同时本文还测试了金溶胶的紫外可见吸收光谱(UV-VIS)，分析了金溶胶的特征曲线。 ③对2D、3D模型复合SERS样品开展拉曼光谱测试，从不同的罗丹明6G(R6G)探针浓度、不同的纳米Au颗粒的尺寸、不同的CNTs排列形态三方面进行了实验，结果表明，纳米Au颗粒的尺寸越大，复合SERS样品的raman散射光强越大;3D结构基底相比于2D结构具有更好的测试效果。

关键词：纳米金颗粒碳纳米管时域有限元差分表面增强raman散射

Al2O3薄膜/纳米Ag颗粒复合结构的光吸收谱及增强raman散射光谱研究

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物理学报 2010年第4期59卷 2753-2759页

作者：黄茜张晓丹纪伟伟王京倪牮李林娜孙建耿卫东耿新华熊绍珍赵颖南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室光电信息技术科学教育部重点实验室天津300071 南开大学化学学院化学系天津300071

Al2O3介质薄膜与纳米Ag颗粒构成的复合结构,被应用于表面增强raman散射探测实验中,其中Al2O3介质薄膜对纳米Ag颗粒的吸收谱及增强raman散射光谱的影响被特别关注.该复合结构的光学特性表征出纳米Ag颗粒的偶极振荡特性.从光吸收谱中可以... 详细信息

Al2O3介质薄膜与纳米Ag颗粒构成的复合结构,被应用于表面增强raman散射探测实验中,其中Al2O3介质薄膜对纳米Ag颗粒的吸收谱及增强raman散射光谱的影响被特别关注.该复合结构的光学特性表征出纳米Ag颗粒的偶极振荡特性.从光吸收谱中可以看到,其共振吸收谱随Al2O3介质薄膜厚度增加而在整个谱域上发生红移,表明纳米Ag颗粒的周围介电常数随Al2O3介质薄膜厚度的增加而增大.采用罗丹明6G作为探针原子,6个raman特征峰的平均增益值作为表征表面增强raman散射衬底增益程度的量度.实验结果表明,Al2O3介质薄膜层的引入提高了纳米Ag颗粒的衬底介电常数,并引起了散射共振的增强,从而使表面增强raman散射强度提高.

关键词：纳米Ag薄膜共振吸收表面增强raman散射介电常数

模板法制备纳米球凹周期性阵列及其SERS性能

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化学学报 2013年第2期71卷 255-259页

作者：洪清华刘雪锋方云江南大学化学与材料工程学院无锡214122 江南大学食品胶体与生物技术教育部重点实验室无锡214122

以内嵌在聚合物内、呈周期性非紧密接触方式排布的SiO2微球阵列-聚合物复合薄膜为模板,采用HF选择性地蚀除复合薄膜表层SiO2微球后,便可便捷地得到单片面积达182 cm2、呈等边六边形周期性排布的有机球凹阵列,每个微球凹的容积约为4.72阿... 详细信息

以内嵌在聚合物内、呈周期性非紧密接触方式排布的SiO2微球阵列-聚合物复合薄膜为模板,采用HF选择性地蚀除复合薄膜表层SiO2微球后,便可便捷地得到单片面积达182 cm2、呈等边六边形周期性排布的有机球凹阵列,每个微球凹的容积约为4.72阿升(Attoliter,1 Attoliter=10-18L),球凹排布密度约为4.9×108球凹/cm2;镀金后的球凹阵列可用作SERS活性基底,以苯硫酚为探针的SERS结果表明,球凹阵列的raman信号增强因子(EF)高达108～109量级,在182 cm2范围内EF的RSD值在5.5%～8.6%范围内.

关键词：纳米球凹阵列表面增强raman散射 SERS活性基底增强因子重现性

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纳米银溶胶中超痕量分子的raman光谱

吉林大学学报（理学版） 2013年第5期51卷 941-943页

作者：田艳杰欧阳顺利韩国霞李代林朱化凤中国石油大学(华东)理学院基础物理系山东青岛266555 内蒙古科技大学内蒙古自治区白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室内蒙古包头014010

根据柠檬酸钠还原硝酸盐的原理制备直径为80-90 nm的银纳米颗粒溶胶,采用1 mW激光功率和5 s积分时间,通过表面增强raman散射技术检测到浓度为10-13mol/L水中的超痕量若丹明6G分子,通过制备银纳米膜的方法检测到浓度为10-11mol/L的超痕量... 详细信息

根据柠檬酸钠还原硝酸盐的原理制备直径为80-90 nm的银纳米颗粒溶胶,采用1 mW激光功率和5 s积分时间,通过表面增强raman散射技术检测到浓度为10-13mol/L水中的超痕量若丹明6G分子,通过制备银纳米膜的方法检测到浓度为10-11mol/L的超痕量R6G分子.实验结果表明,若银纳米颗粒的密度降低,则其增强raman散射的能力减弱.

关键词：表面增强raman散射若丹明6G 超痕量分子

胶体分形聚集体分维数与随时间变化的SERS强度关系研究

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高等学校化学学报 1993年第2期14卷 261-262页

作者：张宏光刘凡镇何天敬辛厚文中国科学技术大学近代化学系结构分析开放实验室合肥230026

由于胶体聚集的动力学过程可用分形理论描述,从而对胶体动力学生长机制有了新的理解。Lin等研究了金胶、硅胶及聚乙烯乳胶的直接光散射后认为,胶体的两种生长机制DLCA和RLCA聚集体具有不依赖于胶体个性的普适分数维。对这一结果用不同... 详细信息

由于胶体聚集的动力学过程可用分形理论描述,从而对胶体动力学生长机制有了新的理解。Lin等研究了金胶、硅胶及聚乙烯乳胶的直接光散射后认为,胶体的两种生长机制DLCA和RLCA聚集体具有不依赖于胶体个性的普适分数维。对这一结果用不同方法对不同胶体进行验证十分必要。我们曾研究了吡啶吸附于AgBr胶体随时间变化的SERS规律。

关键词：胶体聚集分维数表面增强raman散射动力学分形理论聚集体生长机制