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用于极高灵敏度NO?检测的3D纳米多孔等离子体芯片
摘要： 利用表面增强拉曼光谱(SERS)技术检测有毒气体分子极具挑战性，因为气体分子亲和力较低。本文报道了基于三维纳米多孔金纳米结构的超灵敏SERS型二氧化氮气体传感器，该结构对二氧化氮气体分子具有高亲和力且热点密度极高。
关键词： 表面增强拉曼光谱、有毒气体分子、三维纳米多孔等离子体芯片、二氧化氮检测
更新于2025-09-12 10:27:22
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自组织空间分离的银三维枝晶作为表面增强拉曼光谱应用的高效等离激元纳米结构
摘要： 表面增强拉曼光谱（SERS）是一种极具前景的光学分析方法，适用于各类分子样品的检测。目前大多数SERS研究具有应用导向性，显示出其在分析实践中广阔的应用潜力。树枝状纳米结构在SERS领域潜力巨大，但缺乏可预测的制备方法严重制约了其实际应用。本文提出通过SiO2/Si多孔模板合成法，可控获得空间分离、自组织且高度分枝的银树枝结构。这些树枝分支具有纳米级粗糙度，能形成SERS所需的众多等离子体活性"热点"。首次建立的该树枝结构与外电磁波相互作用的三维模型及实验数据验证了这一理论。以常用作生物分子标记物的标准生物分析物为例，证实该树枝结构的SERS灵敏度可达10^-15M量级，增强因子达10^8。通过将模拟结果与SERS实验对比，可区分电磁贡献与化学贡献——这两种效应在不同分析物浓度下呈现差异化影响。
关键词： 表面增强拉曼光谱、等离子体纳米结构、银枝晶、热点
更新于2025-09-12 10:27:22
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原子力显微镜引导的Au@Ag-4MBA@PVP等离子体纳米颗粒SERS光谱观测
摘要： 近期，具有内部贵金属核壳结构的聚合物包覆表面增强拉曼散射（SERS）探针在生物医学领域应用日益广泛。本研究采用化学还原法制备了Au@Ag-4MBA@PVP（4MBA：4-巯基苯甲酸；PVP：聚乙烯吡咯烷酮）等离子体纳米颗粒，并对其SERS光谱进行了分析。通过将原子力显微镜（AFM）与自制共聚焦拉曼光谱仪联用，以AFM图像为引导，实现了对单个纳米颗粒SERS光谱的测量。我们研究了单颗粒及二聚体结构的情况，报道了若干发现结果，包括SERS光谱与激光功率呈线性比例变化、二聚体结构SERS光谱的骤增及异常形变等现象?；谟邢拊Ｄ?，我们解释了二聚体结构与单颗粒间SERS信号的观测比值，并将这些异常光谱归因于等离子体纳米颗粒的光热效应。本研究为类似SERS探针在生物细胞成像时选择合适激光功率提供了重要指导。
关键词： 表面增强拉曼探针、原子力显微镜成像、共聚焦拉曼光谱仪、表面增强拉曼光谱、光热效应、等离子体纳米颗粒
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于SPP-LSP等离子体耦合的微流控芯片高级设计，用于高灵敏度与可靠性的SERS检测
摘要： 在本研究中，我们提出了一种具有高表面增强拉曼散射（SERS）增强效应和分析重现性的先进微流控SERS芯片的制备与研究方案。该芯片通过在微流控结构内部构建周期性金属结构（光栅），并在光栅表面固定具有特定形貌边缘的金多枝状纳米粒子（AuMs），实现了表面等离子体激元波（由金光栅激发）与局域表面等离子体（由AuMs锐利边缘激发）之间的等离子体耦合。这种设计使AuMs间隙产生显著的电场增强效应，从而获得极高的SERS增强因子——该结论通过理论计算及典型SERS分析物（罗丹明6G）的实验测量共同验证。特别值得注意的是，采用这种等离子体耦合结构可检测到极低浓度的R6G，其灵敏度显著超越现有微流控SERS测量的报道极限。我们还观测到SERS信号强度与微流控流速的关联性，并证实了恒定流速条件下微流控体系中SERS信号测量的高度可靠性。
关键词： 表面增强拉曼光谱、等离子体耦合、金多枝纳米粒子、微流控芯片、罗丹明6G
更新于2025-09-11 14:15:04
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用于表面增强拉曼光谱的玻璃上银纳米结构的飞秒激光制备
摘要： 我们报道了一种通过激光光还原银盐溶液在熔融石英基底上制备银纳米颗粒的优化工艺方案。研究发现，对基底表面进行多次激光扫描可使直径约50纳米的银纳米颗粒在熔融石英表面形成更均匀且致密的覆盖层。该基底对结晶紫检测信号实现了约10^11量级的拉曼增强因子。我们基于基底扫描电镜（SEM）图像建立理论模型来解释实验结果，并展示了该技术可拓展应用于将银纳米颗粒嵌入玻璃内部微流控通道的方法。通过在块状玻璃内部激光加工的亚表面微流控通道壁原位激光刻写银纳米颗粒，为开发三维一体式熔融石英表面增强拉曼光谱（SERS）微流控传感器件奠定了基础。
关键词： 表面增强拉曼光谱、微流控传感器件、飞秒激光制备、银纳米结构
更新于2025-09-11 14:15:04
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表面增强拉曼光谱揭示纳米结构上的等离激元介导化学反应
摘要： 源自纳米结构金属（金、银、铜等）中传导电子集体振荡的表面等离子体激元（SPs），不仅能在时空上重新分配电磁场，还能调控激发载流子（电子与空穴）及热能的分布。因此，表面等离子体激元可参与分子光谱分析、化学反应等多种过程。近年来大量研究证实，等离子体介导的化学反应（PMCRs）已成为高度活跃的研究领域，为温和条件下实现光驱动化学反应提供了极具前景的途径。与此同时，基于相同表面等离子体激元原理的表面增强拉曼光谱技术（SERS），凭借其高表面灵敏度与能量分辨率，已成为原位研究PMCRs的强效通用技术。
关键词： 表面等离子体激元、光热效应、热电子、热空穴、表面增强拉曼光谱、等离子体介导的化学反应
更新于2025-09-11 14:15:04
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电调谐纳米等离子体技术用于放大表面增强拉曼光谱
摘要： 实时调控光学超材料特性是光子学领域的重大挑战之一。实现这一目标将催生一类自适应光子材料，可应用于表面增强拉曼光谱、反射器/吸收器等领域。达成该目标的一种策略是基于金属液界面二维纳米粒子阵列的电致自组装与解离。正如预期，这种结构不仅能在阵列内纳米粒子间产生等离子体耦合，更重要的是能实现阵列与金属表面间的耦合。在该体系中，通过改变电极电位即可调控纳米粒子阵列的密度。由于叠加效应，我们发现仅需不到1伏特的电位变化，就能使光学反射率从约93%骤降至约1%，同时将表面增强拉曼散射信号放大高达5个数量级。该过程具有可逆调控特性。本文基于TiN/Ag电极与水性电解质接触时40纳米金纳米粒子阵列的电压控制组装平台验证了这些概念，实验证明该平台所有物理机制均与理论预测完全吻合，确立了电化学纳米等离子体学作为光子学研究的重要发展方向。
关键词： 等离子体学、表面增强拉曼光谱、电调谐、纳米粒子、超表面、自组装
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过表面增强拉曼光谱在10分钟内实现炭疽杆菌Sterne菌株孢子的物种选择性检测
摘要： 恐怖分子使用生物战剂仍是全球关注的问题。尽管自2001年通过美国邮政系统传播炭疽芽孢杆菌孢子以来，各方已投入大量精力研发检测此类及其他生物剂的分析仪，但这些设备存在灵敏度不足、特异性差（假阳性率高）、检测速度过慢或无法实地部署等问题。过去十年间，我们一直在研究表面增强拉曼光谱（SERS）技术突破这些局限的潜力。近期，我们开发出一种检测方法：通过用多种肽段功能化银纳米颗粒选择性结合炭疽芽孢杆菌，随后添加乙酸和银胶体分别释放和检测作为生物标志物的吡啶二羧酸（通过SERS检测）。本文报道了采用肽段功能化SERS检测法取得的成功成果——在10?个孢子/毫升浓度下，该方法对炭疽芽孢杆菌Sterne菌株的检测选择性比其他芽孢杆菌属高出10至20倍；同时具备在6.5分钟内从103个孢子/毫升样本中检测出10个孢子的灵敏度。该检测结果较我们先前基于肽段的SERS检测方法实现了6个数量级的性能提升。
关键词： 炭疽、生物战剂、炭疽杆菌、表面增强拉曼光谱
更新于2025-09-10 09:29:36
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采用顶空薄膜微萃取与表面增强拉曼光谱法测定植物药中的亚硫酸盐
摘要： 开发了一种简便的顶空薄膜微萃?。℉S-TFME）结合表面增强拉曼光谱（SERS）的方法，用于测定中草药中的亚硫酸盐。通过化学液相沉积法在玻璃片上沉积海胆状ZnO微米颗粒制备萃取基底。在最优条件下，630-640 cm?1处SERS信号强度与25-400 mg/kg浓度范围内的亚硫酸盐呈良好线性关系，线性相关系数（R）为0.996，检测限为6 mg/kg。该方法用于中草药中亚硫酸盐的测定，结果经传统蒸馏-滴定法验证。因此，该HS-TFME-SERS方法可在中草药亚硫酸盐残留的快速、简易及选择性检测中发挥重要作用，有望成为多种固体样品中该分析物的通用检测方法。
关键词： 顶空薄膜微萃?。℉S-TFME）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、表面增强拉曼光谱（SERS）、透射电子显微镜（TEM）
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于改性硅纳米线的低成本稳定表面增强拉曼散射基底
摘要： 本文报道了一种用于表面增强拉曼光谱（SERS）的简易、稳定、低成本且易于制备的基底。硅纳米线是纳米技术不同领域中广泛应用的纳米结构之一。通过构建并调控纳米线间隙、降低其填充率及锥度，硅纳米线被转化为适用的SERS基底。此外，还研究了退火和后处理KOH刻蚀对这些镀银硅纳米线基底的影响。结果表明，所采用的工艺显著增强了捕获的拉曼信号。对于采用KOH方法刻蚀的样品，还获得了拉曼信号达到最大值时的最佳刻蚀时间。最终实现了拉曼信号的超高增强。
关键词： 硅纳米线，表面增强拉曼光谱，SERS基底
更新于2025-09-10 09:29:36