表面增的强拉曼光谱技术在纳米材料研究中的新进展.pdf

表面增强拉曼光谱技术在纳米材料研究中的新进展 ／a 涛等 ·93 · 表面增强拉曼光谱技术在纳米材料研究中的新进展 段 涛 ，彭同江 ，唐永建 (1 西南科技大学分析测试中心，绵阳621010；2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心，绵阳621900) 摘要 表面增强拉曼光谱是一种探测界面特性和分子之间相互作用、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。综述 了表面增强拉曼的基本原理、发展历程以及在新型活性基底、碳纳米管、表面界面、单分 子体系等研究领域中的应用，并展望了表面增强拉曼未来的发展方向。 关键词 表面增强拉曼 拉曼光谱 纳米材料 AdvancesofSurface-enhancedRamanSpectroscopyinNanoM aterialsScience DUANTao一，PENGTongjiang，TANGYongjian (1 AnalyticalandTestingCenter，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010； 2 ResearchCenterofLaserFusion，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900) Abstract Surface-enhancedRamanscatteringspectroscopy(SERS)isaveryeffectivetoo]fordetectingthein— terracecharacterandinteractionofmoleculesandcharacterizingthemolecularconfigurationandadsorptionbehavioron thesurface．TheprincipleofSERS anditsdevelopment，application in somenew typesofactivesubstrates，carbon nanotubes，surfaceandinterfacecharacter，andsingle-moleculesystemsareaaredescribed．Theuniqueadvantagesand perspectiveofSERSinfuturearealsoforecasted． Keywords surface-enhancedRamanscattering，Ramanspectroscopy，nanomaterials 学、单分子研究等领域展现了良好的应用前景。本文总结了最 0 引言 近 1o年来SERS在纳米材料科学与单分子科学等领域研究的 拉曼光谱 (Ramanspectroscopy)作为表征分子振动能级的 必威体育精装版进展。 指纹光谱，已在物理、化学、生物学与材料学科等领域得到广泛 1 SEllS的基本原理 应用。拉曼光谱虽然光谱灵敏度高、空间分辨率好，但散射截面 极小，通常为每个分子 10 。cm2(荧光有效色散射截面为 1O 1．1 拉曼光谱与 SEllS的发展 ～ 1O cm2)，容易被背景荧光淹没，这对于容易产生荧光、低浓 当一束频率为 no的单色光照射到样品上时将产生弹性 度生物等样 品的探测是无能为力 的。共振拉曼 (Resonance 散射 (Rayleighscattering)和非弹性散射 (Ramanscattering)： Raman，RR)虽能有效提高拉曼散射截面，但仍有很大的局限 其中Stokes线 (V0一Av)与Anti-stokes线 (v0+Av)对称分布 性：RR只有少数分子具有与处于可见光区域的激发光相匹配 在激发线(no)(图 1)。由于拉曼位