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中美科学家发明增强拉曼光谱检测新技术

  中美科学家发明了增强拉曼光谱检测新技术

  将在材料科学和生命科学中应用
科技日报2010年4月2日星期五
最新发现与创新
中国科学院院士田中群教授,厦门大学化学与化学工程学院教授,与美国佐治亚理工学院的王忠林教授合作,在电化学控制曼光谱的单晶电极如铂金等金属表面获得了多种分子或离子吸附表面,这项新技术是同类中第一个,研究成果发表在3月18日英国“自然”杂志上。
表面增强拉曼光谱是一种非常强大的分析技术,对所分析的各种表面吸附分子种类都可以检测到,对于某些系统甚至可以达到单个分子水平的检测灵敏度。然而,它的应用有很大的局限性 - 只有少数金属(金,银,铜)能够产生如此强烈的表面增强拉曼散射效应,而且这些金属的基底必须是粗糙的或者需要以纳米颗粒制备。据介绍,研究小组提出了建立一种相当于喷洒在金属或其他材料(如半导体硅表面或桔皮)表面的“壳增强纳米粒子增强拉曼光谱”的新技术。 “智能粉尘”,从化学惰性材料(约2至4纳米厚)的超薄外壳分离的金纳米颗粒可用于增强各种材料表面的拉曼光谱。主题组使用有限差分时域方法模拟增强效应。数据显示,与纳米粒子接触的微小区域中的表面分子的拉曼信号可以增强约七个数量级。使用这种方法,他们检测到硅表面物种,细胞壁成分,甚至桔皮上的残留农药。结果表明,拉曼光谱可以应用于任何材料的最高化学组成和地形的检测。曼光谱学的增强将被应用到材料科学和生命科学领域,与便携式拉曼光谱仪一起,预计将在食品安全,药物,爆炸物和环境污染检测中发挥作用。该小组认为,壳隔离纳米粒子增强光谱信号的想法有望扩展到其他光谱技术,如表面红外光谱,频率振动光谱和荧光光谱。
 

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