基于LSPR效应的高活性SERS基底研究进展
2020-05-08张倩苏碧云黄剑
应用化工 2020年3期
张倩,苏碧云,黄剑
(西安石油大学 化学化工学院,陕西 西安 710065)
表面增强拉曼散射(SERS)是指吸附于粗糙贵金属表面的探针分子在入射激光的照射下,其拉曼散射信号获得显著增强的光学现象。利用高活性的SERS基底,人们可以获得显著增强的拉曼散射信号。SERS光谱的散射峰窄、分辨率高,且能广泛应用于复杂条件下多组分物质的分析检测。近年来,科学家们一直致力于制备各类SERS基底,并探索不同微观结构、不同材料类型、不同组成等因素对散射信号的增强效应。例如,单一的贵金属SERS基底可改性或复合成性能更加优异的高活性复合SERS基底,进而极大地推动了SERS检测技术的发展与应用。本文总结了常用SERS基底的类型并进行简单的分析论述。
1 SERS发展历程及增强机理
1.1 SERS发展历程
1928年,印度物理学家C.V.Raman在利用汞灯照射液体苯时,首次观察到了光的非弹性散射,并称之为拉曼散射或拉曼效应。由于拉曼散射极其微弱,且存在强烈的瑞利散射干扰,受限于当时的基础理论和技术水平,关于(针对)拉曼散射的研究进展较为缓慢。1974年,Fleischmann[1]意外地发现了粗糙Ag电极表面吡啶分子显著增强的拉曼信号(被认为是比表面积增大导致吸附了更多的探针分子,进而引发信号增强)。1977年,Van Duyne[2]和Campion两个研究小组通过严密实验和精确计算发现粗糙Ag电极表面吡啶分子的拉曼散射信号增强了约6个数量级。这类强烈的信号增强不仅与表面粗糙度有关,而且涉及到全新的表面增强机制,并将其最终定义为SERS效应。……
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