论文部分内容阅读
表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)是一种具有高灵敏度、高选择性,能获取分子结构信息的表面分析手段。然而,由于较强SERS效应只存在于粗糙的贵金属材料表面,极大地限制了SERS的实际应用。为了克服这个问题,近年来提出了壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱(Shell-isolatednanoparticle-enhanced Raman spectroscopy, SHINERS)技术,即将惰性壳层包覆的贵金属纳米粒子(Au、Ag)作为SERS基底,利用内核贵金属粒子产生的强电磁场使待测分子的拉曼信号得到放大。SHINERS技术可用于研究多种材料,解决了传统SERS光谱技术对基底材料和基底表面形貌的普适性问题,提高了SERS光谱技术的通用性和实用性。SHINERS技术的关键就是在贵金属纳米粒子表面包覆致密、无孔的惰性壳层,使其不仅确保颗粒周围具有较强的电磁场增强,而且能有效阻止探针分子与内核金属直接接触。本文旨在研究SHINERS基底,扩展SHINERS技术的应用范围。首先制备Ag@C壳层隔绝纳米粒子,讨论各个反应条件对产物尺寸和形貌的影响;然后将Ag@C壳层隔绝纳米粒子与磁性粒子相连构成卫星状自组装体,并将该卫星状自组装体用于多种体系的SHINERS检测。 本研究主要内容包括:⑴采用改进的一步水热合成法制备Ag@C壳层隔绝纳米粒子,讨论不同反应条件对产物形貌及尺寸的影响。以4-巯基吡啶(4-MPY)为标记分子,用拉曼检测确定优化制备的Ag@C壳层隔绝纳米粒子的碳包覆层致密、无孔;并实现叶片表面除草剂的原位SHINERS检测。⑵设计具有多种检测热点的卫星状自组装结构,即将优化制备的Ag@C壳层隔绝纳米粒子作为“卫星”通过静电引力负载在Fe3O4@C磁性颗粒“行星”表面。通过多种体系的SHINERS检测,讨论了卫星状自组装结构中各颗粒连接处的SERS“热点”对基底SERS性能的影响。结果显示,该卫星状自组装体具有较高的SERS活性,有利于促进SHINERS技术的实际应用以及理论研究。