水热碳基复合材料在表面增强拉曼散射中的应用

水热碳基复合材料在表面增强拉曼散射中的应用，黄维，范同祥，表面增强拉曼散射（SERS）是一种简单高效的分子检测手段，目前，寻求高活性、制备工艺简单的SERS活性基底是研究工作的热点。本文采�

纸质表面增强拉曼散射基底的制备及其应用进展

表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有高灵敏度、高分辨率的优点，可表征分子的指纹振动光谱，实现对样品的无损测量，在光谱分析领域具有重要应用。SERS光谱的灵敏度、稳定性及可重复性与所用的SERS基底性能密切相关。目前常用的SERS硬质基底存在制备过程复杂、柔性差、不便携带且易碎的缺点。利用纸张作为支撑的SERS纸质基底能有效解决硬质基底存在的问题，满足未来分析检测领域快速、便携以及个性化的需求。介绍了当前制备纸质SERS基底的主要方法，包括直接浸泡/滴加法、喷墨打印法、化学反应法和物理喷镀法，并对纸质SERS基底在生物医学分析与传感、环境分析以及食品安全等领域的具体应用进展进行了阐述。

二维纳米结构银膜表面增强拉曼散射基底的制备与研究

采用电解法制备了粒径分布为(50±8) nm,表面呈正电性的纳米银粒子。基于该纳米银粒子,采用静电自组装技术在经过特殊处理、表面呈负电性的玻璃基底上生成了具有高效、稳定性的二维纳米结构银膜。该银膜外层纳米银粒子平均粒径约200 nm,相邻纳米银粒子之间形成了不规则的纳米微区,平均尺寸达到200 nm左右。基于该纳米银膜,采用便携式拉曼光谱仪对20个正常人血清样本进行了表面增强拉曼散射(SERS)光谱的检测。同时,也对同一正常人血清基于同种条件下制备的不同纳米银膜的SERS光谱进行了检测。实验发现:该纳米银膜对人血清的拉曼散射具有较好的增强效果,有望为人血清的研究提供新的途径。

大规模银纳米线双层薄膜的制备及其作为敏感和可再现的表面增强拉曼散射基底的应用

大规模银纳米线双层薄膜的制备及其作为敏感和可再现的表面增强拉曼散射基底的应用

具有大面积密集热点的3D铝/银分层纳米结构，用于表面增强拉曼散射

摘要：具有大体积，高密度热点并具有高场增强作用的激光纳米材料非常适合用于超灵敏的表面增强拉曼散射（SERS）传感。 但是，许多制备的等离激元纳米材料在可用的密集热点和样品大小方面受到限制，这极大地阻碍了它们在SERS装置中的广泛应用。 在这里，我们开发了一个两步物理沉积协议，并成功地在大规模（6×6 cm 2）上制造了具有高密度热点的3D分层纳米结构。 首先通过热蒸发Craft.io制备纳米图案的铝膜，可以提供适合贵金属沉积的3D准周期云状纳米结构阵列。 然后通过激光分子束外延将大量形状和大小可控的银纳米粒子装饰在氧化铝层表面，从而实现大面积可访问的密集热点。 经过优化的3D结构SERS基板具有高质量的检测性能和出色的重现性（分别为13.1％和17.1％），其罗丹明6G分子的检测极限（LOD）为10 -9M。此外，制备的3D铝/银SERS底物用于检测低至10 -7 M的三聚氰胺，并直接检测浓度低至10 mg / L的婴儿配方溶液中的三聚氰胺。 这种实现大面积分层纳米结构的方法可以大大简化3D SERS平台的制造过程，并且在基于SERS的传感器的批量生产中具有技术意义。

新型凹锥形表面增强拉曼散射光纤探针的制备

研制了一种新型凹锥形表面增强拉曼散射（SERS）光纤探针，研究了光纤探针凹锥形结构的制备方法，分析了凹锥光纤探针形貌与腐蚀时间的关系，通过化学自组装法将金纳米颗粒固化到凹锥内表面，制成凹锥SERS光纤探针，并测试了其远程SERS检测性能。结果表明，凹锥形光纤探针具有更低的光纤拉曼光谱背底，约为同种光纤制备的锥形探针的1/3；在633 nm的激发波长下，固化金纳米颗粒的凹锥探针对于罗丹明6G（R6G）溶液的拉曼光谱远程检测浓度低至100 nmol/L。这种凹锥形结构使基底不易脱落，探针不易损坏。基于上述优点，该种凹锥形光纤探针可能在SERS远程检测领域具有潜在的应用价值。

不同尺寸纳米金颗粒和碳纳米管复合结构的表面增强拉曼散射实验研究

提出一种基于碳纳米管(CNTs)和金纳米颗粒的复合结构作为表面增强拉曼散射(SERS)基底，并对其进行实验研究。利用化学气相沉积(CVD)法和旋涂法分别制备了有序碳纳米管阵列和无序碳纳米管薄膜；运用化学还原法制备了几种不同金颗粒直径的纳米金溶胶，并对有序和无序两种碳纳米管进行修饰，构成基于碳纳米管和金纳米颗粒复合结构的SERS基底。采用罗丹明6G(R6G)分子作为探测分子研究此种复合结构的SERS效应。拉曼测试结果表明：有序碳纳米管阵列可吸附更多的金纳米颗粒，其拉曼光谱信号强度高于无序碳纳米管薄膜；80 nm直径的金颗粒修饰碳纳米管的样品测试效果明显优于65 nm其他组修饰的样品，且随着颗粒直径逐渐减小，增强效果逐渐变小。

台阶形针尖-活性基底结构的拉曼散射增强特性

利用基于时域有限差分法的FDTD Solutions软件建立了镀Ag膜台阶形针尖-Ag纳米粒子活性基底结构的表面/针尖增强拉曼光谱（SERS-TERS）仿真模型, 并在相同的条件下对其他不同类型的针尖和基底的近场电场分布进行数值计算, 验证了所设计的镀Ag膜台阶形针尖和活性基底模型在拉曼散射增强方面的有效性。同时, 针对此结构模型系统地分析了台阶形针尖曲率半径、针尖镀Ag膜厚度、针尖镀Ag膜高度、Ag纳米粒子直径、针尖与Ag纳米粒子间距, 以及入射光角度对该针尖-基底结构热点位电场强度的影响。结果表明：在针尖曲率半径为5 nm、镀Ag膜厚度为25 nm、镀Ag膜高度为300 nm、Ag纳米粒子直径为55 nm、探针与Ag纳米粒子间距达到1 nm, 以及入射光角度为45°时, 该结构可产生最大的拉曼增强因子, 为107量级。仿真结果可为制备高增强效应的针尖和TERS活性基底结构提供重要的理论依据和实验指导。

基于三维表面增强拉曼基底的水中多环芳烃检测

为了快速检测水中痕量多环芳烃(PAHs)，制备了一种高灵敏度的三维表面增强拉曼散射(SERS)基底。将GMA-EDMA多孔材料与参数优化的金纳米颗粒相结合，形成了高灵敏度三维SERS活性基底。相比仅用参数优化的金溶胶SERS基底，该三维SERS基底的信号强度有近一个数量级的增强，相比未调pH值的金溶胶基底，增强效果有2~3个数量级的提高，且具有良好的重复性，该基底内探测相对标准偏差(RSD)为4.78%~9.27%，基底间RSD为2.05%。利用该基底对三种较有代表性的多环芳烃菲、芘、苯并(k)荧蒽进行了SERS光谱探测，得到检测限分别为9.0×10-10, 2.3×10-10, 5.9×10-10 mol·L-1。结果表明，这种检测方法操作简便、重复性好、灵敏度高，可以实现水中多环芳烃的痕量检测。

微流控拉曼检测芯片的制备与应用

微流控芯片系统具有高效率、低损耗、高安全系数、高灵敏度等优势,表面增强拉曼散射(SERS)光谱具有灵敏度高以及指纹效应强等优点。从两方面对微流控拉曼检测芯片进行综述:微流控芯片通道和SERS基底的制备以及微流控拉曼检测芯片的集成与应用。最后讨论了SERS微流控芯片在便携化应用方面的挑战和机遇,并对整个领域的未来发展方向与前景进行了展望。

基于AU-PDMS复合SERS基底的制备及其在副溶血性弧菌检测中的应用

基于AU-PDMS复合SERS基底的制备及其在副溶血性弧菌检测中的应用，沈默斐，段诺，本文研究了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的食物病原体副溶血弧菌的检测方法。使用了Apt-Au-PDMS膜组成的纳米结构作为SERS基底。将�

碳纳米管和金属纳米粒子复合结构的拉曼光谱特性

提出了一种基于碳纳米管和金属纳米粒子的表面增强拉曼基底，并进行了实验研究。采用化学方法制备了单壁和多壁碳纳米管薄膜；利用离子溅射方法在碳纳米管薄膜上形成Au纳米粒子，构成基于碳纳米管和金属纳米粒子复合结构的表面增强拉曼散射基底。对此样品进行了扫描电子显微镜(SEM)，反射谱、拉曼谱等表征测试。研究表明，该基底由于碳纳米管极大的比表面积，可吸附更多的金属纳米粒子，增强拉曼散射信号强度。

人体皮肤纤维细胞远程拉曼光谱检测研究

在具有表面增强拉曼散射(SERS)基底的锥形光纤探针表面生长人体皮肤纤维细胞, 研究了人体皮肤纤维细胞的远程拉曼光谱检测。采用熔融拉锥和化学腐蚀法制备锥形光纤探针, 通过化学自组装法将金纳米颗粒固化于锥形光纤探针表面制备出SERS锥形光纤探针。将人体皮肤纤维细胞置于金溶胶培养基混合液中培养, 并贴壁生长于SERS光纤探针表面；然后利用显微拉曼光谱仪通过远程检测得到人体皮肤纤维细胞的SERS光谱, 并以直接测量方式得到吞金颗粒和未吞金颗粒细胞的SERS光谱。结合远程检测和直接检测结果分析得到人体皮肤纤维细胞拉曼光谱的峰位归属, 以及各拉曼特征峰对应的细胞内部组分信息。利用锥形光纤探针能够深入组织内部实施远程检测, 有助于在线SERS测量在生物医学研究和诊断中的应用。人体皮肤纤维细胞的拉曼谱检测为在体研究低功率激光对延迟伤口愈合的机理提供了一种手段。

高表面粗糙度银纳米线的分形研究和SERS效应

为了获得分布均匀、有序排列、可重复性高的表面增强拉曼散射基底(SERS),选取银离子导体RbAg4I5薄膜,结合真空热蒸镀工艺和固态离子学方法在外加电流作用下制备出高表面粗糙度的银纳米线。同时,选取罗丹明6G(R6G)溶液作为探针分子,研究高表面粗糙度银纳米线作为SERS基底时的表面增强拉曼特性。实验结果表明:制备得到的银纳米线在宏观上呈现为树枝状,在微观上呈现为有序排列,并且其纳米结构的分形维数为1.59;采用银纳米线作为SERS基底时,能够检测到R6G溶液的浓度低至10 -17 mol/L。制备的高表面粗糙度和有序密集排列的银纳米线SERS基底在环境科学等领域具有潜在的应用前景。

激光诱导银纳米颗粒薄膜和微结构

利用可见激光诱导化学沉积方法在玻璃基底上制备纳米银薄膜和微结构。玻璃样品池中装满柠檬酸钠和硝酸银的混合透明溶液，当一束可见连续激光正入射样品池一段时间后，在辐照区域的玻璃内壁上便可以形成一层光亮的银膜。银膜沉积的速度受到激光功率密度、激光波长、辐照时间以及混合溶液的浓度等条件的影响。利用X射线衍射、原子力显微镜和拉曼光谱仪等手段对制备的薄膜的成分、表面形貌和拉曼活性等性质进行了表征和分析。利用此方法制备的银膜具有良好的表面增强拉曼散射活性。同时，利用双光束干涉的方法在玻璃基底上诱导出不同周期的银纳米颗粒光栅。

石墨烯/双金属纳米颗粒基底的制备及实验研究

提出了一种用化学气相沉积法(CVD)直接在贵金属表面生长石墨烯，得到石墨烯覆盖金属纳米颗粒的表面增强拉曼基底的方法，并对得到的基底进行了形貌表征、拉曼光谱表征和探针分子表征，从而分析讨论了基底结构的稳定性和增强因子。实验结果表明：制备得到的基底均匀，稳定性好，并且增强因子能够达到107。主要是石墨烯在拉曼基底中起到了保护贵金属而不被氧化的作用，并且能够有效抑制荧光，其化学增强对增强因子也有贡献。

用拉曼散射光谱估算纳米Ge晶粒平均尺寸

用射频共溅射技术和真空退火方法制备了埋入SiO2基底中的纳米Ge复合膜(nc-GeSiO2)。测量了不同温度退火后该复合膜的拉曼散射光谱,其结果与晶体Ge的拉曼谱相比,纳米Ge的拉曼峰位红移峰形变宽;用拉曼谱的参数计算了纳米Ge晶粒的平均尺寸。所得结果与声子限域理论模型符合。

Fe

利用植酸（IP6）、柠檬酸三钠和硝酸银的氧化还原制备了银纳米粒子, 基于银纳米粒子与氯金酸的置换反应制备了IP6封端的金纳米颗粒, 研究了该纳米颗粒的粒径分布和组成, 结果显示：该纳米颗粒的均匀性良好; 通过合成表面增强拉曼散射（SERS）基底可以准确有效地检测拉曼探针, 检测极限可以达到10-8 mol·L-1; 当添加质量分数为0.28×10-6～0.56×10-6的Fe3+时, IP6与Fe3+形成的螯合物可以增加热点数, 使SERS增强效果及检测灵敏度得到提升。

蒸发过程对碳纳米管复合结构拉曼增强特性的影响

为了分析探针分子水溶液蒸发过程对三维基底的表面增强拉曼散射(SERS)特性的影响，利用磁控溅射和高温退火的方法制备了银纳米颗粒修饰垂直排列的碳纳米管阵列(Ag/CNTs)三维复合结构样品。采用time-courseSERS mapping测试方法，分别以1μmol/L 罗丹明6G(R6G)和10