银电极表面上C60薄膜的表面增强拉曼光谱研究

金银纳米材料在表面增强拉曼光谱检测中应用价值研究张洁洁摘要：表面增强拉曼光谱在生物化学医学材料等领域使用广泛，由于其具有高度的可选择性和高度的灵敏性，在社会生活中非常具有前景和有巨大的使用价值。

本文从纳米材料和表面增强拉曼光谱概述为基础，介绍了纳米金银的制备方法，并且阐述了金银纳米材料在表面增强拉曼光谱检测应用，最终得出结论拉曼光谱不仅能够促进表面增强光学效应的理论与应用的发展。

而且，随着实验与理论方法的进一步创新和发展，SERS最终将成为固体表面物理化学、表面科学和纳米科学的一个有力工具。

关键词：金银纳米材料，表面增强拉曼光谱，检测一、纳米材料及表面增强拉曼光谱概述纳米材料在自然界中无处不在，例如生活在海洋中的贝壳，动物牙齿，骨组织等都有。

纳米材料与那些原子、分子等宏观物质材料不同，纳米材料具有表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道等小尺寸特性。

比较常见的纳米材料有纳米银、纳米二氧化硅、纳米银复合材料等。

表面增强拉曼光谱是一种可以用来快速灵敏的检测分析工具，在环境卫生、生物环境、医学和食品领域中具有广阔的发展应用前景。

拉曼光谱主要是通过分子极化率的不断变化产生的，它能够提供物质分子间的各种简正振动频率和震动能级的各种信息。

拉曼光谱包涵了谱线的数目，位移大小和谱线强度等信息，拉曼光谱技术的主要特点主要表现在以下几个方面：一，操作简单，二，样品不用提前处理，三、时间短，灵敏度高。

拉曼光谱技术与常见的化学分析技术相比更加环保。

拉曼光谱的分析技术种类有傅里叶拉曼光谱、表面增强拉曼光谱，激光共振拉曼光谱，共焦显微拉曼光谱等。

二、纳米金银的制备方法纳米金即指金的微小颗粒，其直径在1～100nm，具有高电子密度、介电特性和催化作用，能与多种生物大分子结合，且不影响其生物活性。

纳米金的制备方法主要包括如下几个步骤：首先提供一种耐辐射奇球菌素溶液和包含Au3+的溶液；将这两种溶液混合反应，然后进行收集、纯化产物获得纳米金。

`13级化工黄仪永学号：201321132059对比两种银纳米片薄膜表面增强的拉曼散射光谱陶金龙，郎彬徐舒平潘玲云和徐卫清1.超分子结构与材料国家重点实验室，2. 吉林大学大学物理，长春130012，中国抽象不同的银纳米板自组装薄膜，在不同的激发波长的表面增强拉曼散射（SERS）光谱下进行了公平的比较。

形状在原地从nanoprisms银转换到幻灯片纳米盘。

目前认为4-巯基吡啶（4-MPY）在这些各向异性的nanoprims银自组装膜会强增出现时的激振线路和银基片的表面等离子体共振（SPR）频带重叠的SERS光谱，在这种模式下，对SERS 增强银纳米片晶面的影响可以忽略不计，因为，两种银纳米板的自组装膜基底面几乎不变。

关键词Suace增强拉曼散射（SERS）;表面等离子体共振（SPR）;形状依赖; nanoprism银; 银纳米盘文章编号1005-9040（2012）-03-488-OS1介绍表面增强拉曼散射（SERS），其为选择性和灵敏的分析工具已经引起了巨大的关注，因为在表面科学，分析化学和生物科学其广泛的潜在应用。

两种用于SERS增强效应已被广泛承认主要一个是长程电磁（EM）enhance-换货，基于放大电磁场导致从金属表面的表面等离子体共振（SPR）。

另一种是短程化学增强，起因于一方面和金属表面上，另一方面分子之间的电荷转移具有原子级粗糙度。

它是交流cepted本地EM场增强负责SERS辐照波长的重大改进与SPR最大的SERS衬底能够带来最大的EM场增强许多金属材料具有独特的SPR 属性谐振已发展到利用它们的SERS增强，如，电化学粗糙电极金属胶体自组装单层金属岛薄膜和纳米球lithogra-PHY形成纳米结构其中，贵金属纳米颗粒已经被广泛地用作SERS基底多年贵金属纳米颗粒的形貌对SERS衬底的活性有很大影响。

纳米合成技术的进步提供了更多更适用的金属纳米粒子作为SERS基底。

研究了SERS活性的三种银衬底（纳米线，三角形纳米片和quasispherical纳米颗粒）以罗丹明B为探针。

一种新基底上的C60表面增强拉曼光谱研究
一种新基底上的C60表面增强拉曼光谱研究
利用金纳米颗粒在十八胺分子的LB膜上自组装得到了一种新的表面增强拉曼光谱(SERS)活性基底.以C60分子作为这种新基底的探针分子,得到了高质量的C60SERS光谱.不但C60的振动模式增加了,而且很多模式发生了分裂,特别是一些禁戒的模式也出现在光谱中,这说明这种新基底是一种非常高效的活性基底.C60分子在新基底上的增强机制可能来自"热点"增强.
作者：渠成兵方炎 QU Cheng-bing Fang Yan 作者单位：首都师范大学北京市纳米光电子学重点实验室,北京,100037 刊名：光散射学报ISTIC PKU 英文刊名：THE JOURNAL OF LIGHT SCATTERING 年，卷(期)： 2008 20(2) 分类号： O657.37 关键词：金纳米颗粒自组装表面增强拉曼 LB膜 C60。

不同形貌银纳米粒子的表面增强拉曼散射及作用机制研究表面增强拉曼散射 (Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS)是一种非常强大的分析技术，它可以提高分子的拉曼散射信号强度，使得弱的拉曼信号变得可以检测和分析。

这种增强效应主要来自于纳米粒子表面上的电磁增强和化学增强两个机制。

银纳米粒子是最常用的SERS增强基底，其表面具有特殊的电子结构和光学性质，使得它们能够产生强大的电磁场增强效应。

此外，银纳米粒子还具有较高的光吸收率和大的散射截面积，使得它们能够吸收大量的散射光，并增强散射光产生的拉曼信号。

因此，银纳米粒子可以提供非常强大的SERS增强效果。

不同形貌的银纳米粒子会对SERS性能产生不同的影响。

一种常见的银纳米粒子形貌是球形，具有均匀的尺寸和光滑的表面。

球形银纳米粒子具有较高的SERS增强效果，主要是由于它们能够提供均匀的电磁场增强效应和光学吸收增强效应。

此外，球形银纳米粒子还具有较大的散射截面积，可以更有效地吸收光线并增强拉曼信号。

除了球形银纳米粒子，还有许多其他形貌的银纳米粒子也被广泛研究。

例如，银纳米棒具有长而细的形状，可以产生更强的电磁场增强效应和拉曼散射增强效应。

这是因为银纳米棒的长轴可以与激发光的极化方向匹配，从而增强电场的局部化和电磁能量的聚集。

该结构在分析具有长而细的形状或有序排列的分子时具有优越的SERS性能。

此外，还有其他形貌的银纳米粒子，如银纳米薄片和银纳米结构等。

它们通过调控银纳米粒子的大小、形状和结构，可以实现对SERS性能的精确控制。

这些不同形貌的银纳米粒子可以通过不同的合成方法来制备，例如溶液法、化学还原法和模板法等。

总之，不同形貌的银纳米粒子可以通过调控其尺寸、形状和结构来实现SERS性能的精确控制。

它们能够通过电磁增强和化学增强机制来增强分子的拉曼散射信号，从而实现对分子的高灵敏度和高选择性分析。

随着对银纳米粒子表面增强拉曼散射机制的进一步研究，相信在生物医学、环境监测和化学分析等领域中将得到更广泛的应用。

银纳米材料的合成及其表面增强拉曼光谱研究近年来，银纳米材料作为一种新型的纳米材料，在生物医学、传感器等领域得到了广泛的应用。

在这些应用中，银纳米材料的表面增强拉曼光谱成为了研究的重点。

本文将介绍银纳米材料的合成及其表面增强拉曼光谱研究。

一、银纳米材料的合成方法银纳米材料的合成方法多种多样，其中比较常见的方法有光化学还原法、化学方法、电化学合成法等。

下面分别介绍这几种方法。

1. 光化学还原法光化学还原法是利用光化学反应来还原银离子生成纳米银颗粒。

该方法通常需要使用外部光源，如紫外线或可见光，以激发还原剂的电子。

常用的还原剂有氢气、乙二醇、琼脂等。

该方法操作简单，可以获得分散性好、粒径均一的银纳米颗粒。

2. 化学方法化学方法是应用化学反应原理来制备纳米银颗粒。

该方法通常使用还原剂和保护剂，其中还原剂可以为硼氢化钠、氢氧化钠等，而保护剂则可以为聚乙烯醇、纳米硅胶等。

该方法可控性好，可以通过调整反应条件来控制银纳米颗粒的形状和尺寸。

3. 电化学合成法电化学合成法是利用电极还原银离子生成银纳米颗粒。

该方法需要使用电极，常见的电极有玻碳电极、金属电极等。

在电解质溶液中，施加一定的电压和电流，通过电化学反应或电解作用来合成银纳米颗粒。

该方法可以获得一定粒径分布的银纳米颗粒，且具有较好的重复性。

二、表面增强拉曼光谱表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）是指在表面增强效应作用下，使弱信号的拉曼散射特征峰增强的技术。

该技术可以由于在特定的条件下表面增强效应的作用，将微量分子的拉曼信号增强至100~1014倍。

SERS 技术可以用于物质的定性、定量、表面及界面分析等领域。

下面介绍SERS技术在银纳米材料上的应用。

1. 银纳米颗粒表面增强拉曼光谱银纳米颗粒具有良好的表面增强效应，这是因为在银纳米颗粒表面存在较多的电场增强点，使得局部电场强度增强了数千倍。

该效应可以使拉曼信号增强至极大值。

纳米薄膜表面增强拉曼光谱研究报告研究报告：纳米薄膜表面增强拉曼光谱摘要：本研究报告旨在探讨纳米薄膜表面增强拉曼光谱（Surface-Enhanced Raman Spectroscopy，SERS）的研究进展和应用前景。

通过对纳米薄膜表面增强拉曼光谱的原理、技术方法和应用领域的综述，本报告对于加深对该领域的理解和推动相关研究具有重要意义。

1. 引言纳米技术的迅速发展为纳米薄膜表面增强拉曼光谱的研究提供了广阔的应用前景。

SERS技术通过在纳米薄膜表面引入金属纳米颗粒，可实现对分子的高灵敏度检测，具有广泛的应用潜力。

2. 纳米薄膜表面增强拉曼光谱原理SERS技术的核心原理是表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）效应和电磁场增强效应。

当金属纳米颗粒与激光光源共振时，产生的局域电磁场可增强目标分子的拉曼散射信号，从而提高检测灵敏度。

3. 纳米薄膜表面增强拉曼光谱技术方法常用的SERS技术方法包括化学还原法、溶胶凝胶法、电化学法和物理吸附法等。

这些方法可制备出具有高增强效果的纳米薄膜表面，并实现对目标分子的高灵敏度检测。

4. 纳米薄膜表面增强拉曼光谱应用领域纳米薄膜表面增强拉曼光谱在生物医学、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用前景。

例如，在生物医学领域，SERS技术可用于癌症早期诊断、药物分子检测和生物传感器等方面，提供了一种高灵敏度和高选择性的分析手段。

5. 纳米薄膜表面增强拉曼光谱的挑战与展望尽管纳米薄膜表面增强拉曼光谱在许多领域取得了显著的进展，但仍面临一些挑战。

例如，金属纳米颗粒的制备和稳定性、光学信号的均一性和可重复性等问题仍需进一步解决。

未来的研究应重点关注这些问题，并不断推动SERS技术的发展。

结论：纳米薄膜表面增强拉曼光谱作为一种高灵敏度和高选择性的分析技术，具有广泛的应用前景。

通过对其原理、技术方法和应用领域的研究，可以进一步推动该技术的发展，并在生物医学、环境监测和食品安全等领域发挥重要作用。

银颗粒的制备及其在表面增强拉曼光谱中的应用近年来，随着纳米技术的发展，纳米材料的制备和应用方面取得了长足的进展。

其中，银颗粒在表面增强拉曼光谱（SERS）中的应用备受瞩目。

本文将介绍银颗粒的制备方法以及在SERS中的应用。

一、银颗粒的制备方法在SERS中，银颗粒是非常重要的增强因子。

其制备方法可以分为化学还原法、电化学方法、导热沉积法等多种。

其中，化学还原法是最常用的制备方法之一，其具体操作流程如下：1. 将银盐（如AgNO3）溶于水中；2. 加入还原剂（如NaBH4）；3. 加入稳定剂（如PVP）以防颗粒团聚；4. 超声乳化，加热搅拌；5. 沉淀、洗涤。

通过这种方法制备出来的银颗粒可以通过透射电镜（TEM）观察到其形态和粒径大小。

一般来说，作为SERS增强剂，粒径大小在20-100 nm之间的银颗粒效果较好。

二、银颗粒在表面增强拉曼光谱中的应用SERS技术是一种基于激光散射的非常灵敏的分析技术，其灵敏度甚至可以达到单分子级别。

该技术常用于检测分子的结构和成分。

在此过程中，银颗粒起到了非常重要的作用。

当待测物分子吸附在银颗粒上时，其分子振动会受到局域电磁场的增强，从而增强了其拉曼散射信号。

因此，可以通过观察样品的SERS信号来了解其结构和成分信息。

在SERS中，银颗粒的粒径大小和形态对其增强效果有着很大影响。

粒径越小，表面积越大，银颗粒的增强效果也越强。

同时，球形颗粒也比较容易制备，并且有着较好的SERS增强效果。

三、银颗粒在生物医学方面的应用除了在SERS中的应用之外，银颗粒还有广泛的生物医学应用。

银颗粒可以被吸收和结合到细胞膜上，从而进行细胞成像和追踪。

此外，银颗粒还可以作为驱动器，激活特定细胞并释放药物。

这种方法可以提高药物的局部浓度，从而降低全身的毒性。

总之，银颗粒具有广泛的应用前景。

通过各种制备方法，可以制备出具有不同形态和粒径大小的银颗粒。

在SERS中，银颗粒是非常重要的增强剂，能够提高待测物的灵敏度。

不同形貌银纳米粒子的表面增强拉曼散射及作用机制
研究
本文主要研究不同形貌银纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)及作用机制。

主要内容如下：
一、研究背景
1. 现状：银纳米粒子是许多SERS应用的理想探针，在纳米材料领域得到了广泛的关注。

2. 计划：本研究的目的是通过对不同形貌银纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)效应及作用机制的研究，从而发展出用于SERS应用的新型纳米材料。

二、实验过程
1. 实验方法：为了研究不同形貌银纳米粒子的表面增强拉曼散射效应及作用机制，本研究使用了偶联电极制备，采用X射线粉末衍射、圆二色及拉曼光谱等手段对银纳米粒子的形貌进行了表征。

2. 实验结果：实验结果表明，形貌不同的银纳米粒子在相同的SERS场强条件条件下具有不同的拉曼散射效应及作用机制，圆柱形银纳米粒子具有最强的SERS效应。

三、由此得出结论
1. 结论一：表面增强拉曼散射效应及作用机制对不同形貌的银纳米粒
子具有明显的影响；
2. 结论二：圆柱形银纳米粒子具有最强的SERS效应，可借此进行SERS应用。

表面增强拉曼光谱技术的应用表面增强拉曼光谱技术（Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS）是一种能够提高拉曼光谱灵敏度的技术。

该技术是通过在纳米结构表面吸附分子样品，然后利用这些纳米结构放大原来非常微弱的分子拉曼信号来实现的。

这些纳米结构的放大效应可以由于光滑的金、银等表面产生的等离子体共振场引起。

SERS由于其高灵敏度和高可靠性而越来越受到关注。

它已经广泛应用于化学、生物等领域。

同时，也为有机物、无机物、生物样品等分析提供了一种新的手段。

SERS技术的优势相比于传统的拉曼光谱技术，SERS技术在很多方面都具有优势。

首先，SERS技术可以提高普通拉曼光谱的灵敏度，达到微量检测的级别，从而更容易检测低浓度的物质。

其次，SERS技术可以降低样品的表面浓度，同时提高样品的检测效率，从而节省时间，更为高效。

最后，SERS技术具有一定的可重复性和可靠性，在实际应用领域中有着越来越广泛的应用。

SERS技术的发现历程SERS技术的发现过程始于20世纪70年代。

在那个时候，人们已经知道了拉曼光谱的潜在应用价值，但是这种技术的灵敏度较低，限制了它在实际应用中的发展。

事实上，SERS技术发展的关键在于构建具有特殊结构的纳米材料。

在20世纪70年代和80年代初期，一位叫Martin Fleischmann的科学家在研究银电极时，发现了非均匀性金属表面可以增强烯类分子的拉曼信号强度的现象。

后来，这个现象发展成了实验室中大量重要的研究方向。

SERS技术的应用SERS技术的应用非常广泛，已经扩展到了许多领域，包括环境科学、食品科学、药物分析、生命科学等。

在环境科学领域，SERS技术可以被用于检测化学物质的含量，例如蛋白质、DNA等。

在食品科学领域，SERS技术可以用来检测食品中的有害物质，例如农药残留等。

在药物分析领域，SERS技术可以用来检测药物分子的含量，以及代谢产物的分析，更好的服务人类健康。

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拉曼光谱课程论文标题：表面增强拉曼光谱纳米银基底的研究进展专业：应用化学班级：学号：姓名：指导老师：湖北·武汉二〇一五年六月【摘要】拉曼光谱技术可识别和分析有机物分子。

但是通常的拉曼光谱测定的信号强度的非常弱。

检测灵敏度小，一般来说不能满足去检测的需求。

近年来研究的表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectra，SERS)技术，通过群体性地振荡金属自由电子，使通过表面等离子体共振将空间自由传播的光局域在小于衍射极限的范围内来提供有效的电磁场增强，大大增强了拉曼检测信号，成功地克服了常规拉曼光谱技术的弱点，使得拉曼光谱的应用范围也迅速扩大1。

常见的SERS基底有金属活性电极衬底、金属活性岛膜衬底、贵金属胶体衬底2.本文就介绍纳米银基底的的一些研究进展。

【关键词】表面增强拉曼光谱(SERS) 纳米银制备影响运用【正文】一．表面增强拉曼光谱表面增强拉曼光谱(SERS)法比普通的拉曼光谱具有很多优势，例如检测灵敏度大大加强，检测时间也缩短等等，广泛应用于各种科学中。

但是，SERS能否大程度地实际应用，在大的程度上取决于SERS基底的性能。

因此制备出均一性好、稳定性高、增强效应强的SERS活性基底是目前的研究热点。

科学家们也展开了对SERS 活性基底的研究。

SERS 增强机理主要分为电磁场增强机理和化学增强机理2425。

然而，随着运用的开展，SERS 的缺点也逐渐暴露出来。

第一，SERS的应用面太窄，除了少数的金属Ag、Au、Cu 和一些过渡金属具有SERS 效应，其他金属几乎没有；第二，因为其金属的局限性，使其只能在针对一些关于金属粒子和其类似的方向得以发展，这也就限制了SERS 技术向其他方向的发展12。

可以通过不断地改变SERS 基底物质，使SERS 能够不断地运用到生活的很多领域，充分发挥其突出优势。

胶体中的银纳米粒子可以为SERS的研究提供较为准确、丰富的信息，是一种很好的基底。

银纳米棒的制备及其在表面增强拉曼光谱中的应用研究介绍：近年来，表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）在化学、生物、环境等领域中得到了广泛的应用。

SERS技术的核心是高灵敏度的表面增强效应（Surface-enhanced effect，SEE），而银纳米棒则是SERS研究中最常用的一种增强剂。

本文将重点介绍银纳米棒的制备方法，并探讨其在SERS中的应用。

一、银纳米棒的制备方法相较于其他形状的银纳米颗粒，银纳米棒具有更强的表面增强效应，能够显著提高SERS信号强度。

银纳米棒的制备方法主要有物理法、化学法等多种方法。

现主要介绍其中一种常用的方法——模板法。

1. 模板法模板法主要包括两个步骤：首先，通过自组装或者模具法制备出一种“模板”，然后使用还原剂将银离子还原为银纳米棒。

其中，“模板”的形状控制是关键，我们一般采用聚丙烯凝胶（Polyacrylamide gel，PAG）作为“模板”。

第一步：制备模板。

将聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PAM）和交联剂二甲基丙烯酰胺（N,N‘-methylenebisacrylamide，MBAA）混合，然后加水至总体积为50ml。

使其均匀混合后，在磁搅拌器上搅拌，加入TEMED和过硫酸铵，充分混合后倒入模具中，后置放至室温静置离胶，最后在加热保温箱中保温12h取出PAG.第二步：合成银纳米棒制备好的模板PAG被用于酸化和还原银盐到纳米棒表面的合成。

在此方案中，1 mM的AgNO3被加入到pH=3的HCl溶液中以前处理PAG溶液。

纳米棒芽被加入到反应混合物中，40％的硝基苯基或2-萘硝基含量的四乙二醇光学饲料也要添加到溶液中。

此时，银盐被还原成银棒。

随后通过过滤和洗涤过程将纳米棒从PAG中提取出来，并保持其分散状态。

二、银纳米棒在SERS光谱中的应用银纳米棒在对SERS的灵敏度和可重复性方面是一种重要的增强剂。

表面增强拉曼散射(SERS)光谱简介1.拉曼光谱简介：光与物质分子的碰撞可以分为两类，即弹性碰撞和非弹性碰撞。

光的散射可以看作是光子与物质碰撞后运动方向的改变。

如果发生的是弹性碰撞，即光子仅改变运动方向而在碰撞过程中没有发生能量交换，这种散射为瑞利散射(Rayleigh scattering)；如果发生的是非弹性碰撞，即光子不仅发生了运动方向的改变，而且在碰撞过程中有能量交换，这种散射就是拉曼散射(Raman scattering)。

结合图1我们可以更加清楚地了解光的散射过程。

图1 瑞利散射与拉曼散射的基本原理在激发光的激发下，分子从它的某一振动态(基态或激发态)跃迁到一个激发虚态，在皮秒时间尺度内跃迁回基态，同时伴随着光子的释放。

这时，大部分跃迁回基态时所释放的光子的波长与激发光相同，就是瑞利散射线。

另有少数光子的波长与激发光不同，即拉曼散射线，该散射又可以分为两类(见图1)：Stokes 散射和反Stokes散射。

由于常温下处于振动基态的分子数远多于处于振动激发态的分子数，所以Stokes谱线要比反Stokes线强得多。

拉曼光谱所关心的是拉曼散射光与入射光频率的差值，即拉曼频移。

不同的激发光所产生的拉曼散射光频率也不相同，但是拉曼频移是相同的。

拉曼频移表征的是化合物的振动—转动能级，在这一点上拉曼光谱与红外光谱是十分相似的[1,2]。

拉曼光谱是一项重要的现代光谱技术，它的应用早已超出化学、物理的范畴，渗透到生物学、矿物学、材料学、考古学和工业产品质量控制等各个领域，成为研究分子结构和组态、确定晶体结构的对称性、研究固体中的缺陷和杂质、环境污染物、生物分子和工业材料微观结构的有力工具。

2.表面增强拉曼散射(SERS)简介：表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering)最早是由Fleishmann 等人[3]于1974年发现。

他们在研究电化学电池内银电极上吸附的吡啶分子的拉曼光谱时发现其谱线强度有明显增强，对此他们解释为电极表面粗糙化引起电极表面积的增加。