精确控制衬底材料的表面特征是扩大核心拉曼光谱范围和发展成一个标准的分析工具。欧洲杯足球竞彩华南理工大学的科学家研究这一领域的研究,出版审查研究拉曼光谱学的发展基板和研究杂志上的里程碑ACS材欧洲杯足球竞彩料非盟。
研究:表面增强拉曼光谱的空间设计。图片来源:Forance / Shutterstock.com
拉曼光谱和表面增强拉曼光谱
拉曼光谱是一种强大的非破坏性分析技术,已广泛应用在生命科学等领域,环境科学、表面科学。欧洲杯线上买球命名的技术简历拉曼,他发现了一种以前未知的光散射现象由于波动正常状态的原子和分子。
在拉曼散射,而不是更常见的弹性瑞利散射,小分数的分子或原子失去或获得能量,导致光子频率的变化。一个分子的能量是不同的转动或振动状态决定了能源拉曼散射中观察到的差异。测量拉曼光谱转变揭示信息的结构和化学成分的目标分子。从本质上讲,这是一个分子指纹。
拉曼光谱是有限的低强度的拉曼散射,尽管激光技术的进步。最近,表面增强拉曼光谱的发现为研究人员提供了显著的优势。被吸附的分子拉曼强度可以增强在粗糙银电极表面的由大量的纳米银材料。欧洲杯足球竞彩
研究表明,表面增强拉曼光谱可以显示拉曼强度提高了~ 106。增强因素低至107可以帮助实现单分子的观察信号。造成的电磁机理热点nanogap相邻银纳米粒子,显著改善电磁增强因子的机制,从而达到数量级高于化学机制。欧洲杯猜球平台
生产稳定的表面增强拉曼光谱的平台
最近的研究已经进行增强平台的稳定性。研究活性中心的强调定量优化的重要性。先进的纳米材料,制备方法,纳米科欧洲杯足球竞彩学已经证明了这一领域的关键,可以开发增速甚至纳米基质。欧洲杯线上买球
研究人员已经开发出可调零维的纳米粒子、一维纳米线和三维数组。欧洲杯猜球平台欧洲杯足球竞彩MXenes材料开发包括货币金属,石墨烯。能够优化纳米材料的表面特征为科学家提供了强大的策略来减少跟踪检测的复杂性。欧洲杯足球竞彩活跃的网站,每个都有最佳的增强因子,可以使用强大的表面特征修改功能。
(a)的拉曼和瑞利散射光的两个金属纳米颗粒之间的分子位于涉及一个热点。欧洲杯猜球平台(b)亚布隆斯基图代表量子能量转换为拉曼和瑞利散射的分子。原理图说明(c)表面等离子体极化声子在金属薄膜的表面和(d)本地化在金属纳米粒子表面等离子体共振。欧洲杯猜球平台图片来源:长,L et al ., ACS材料非盟欧洲杯足球竞彩
这项研究
作者提出了一个基板的尺寸设计的报告在表面增强拉曼光谱用于增强。虽然作者没有提供一个真正全面审查的研究从过去半个世纪,他们试图概述这些基质的发展。
研究调查了零维,1 d, 2 d, 3 d基质分类根据其几何尺寸。为每个这些衬底类、复合配置和几何设计可以修改来实现最佳的增强因子活跃的网站。
找到一个理想的基质的分析技术是很重要的。基质必须具备几个有益的属性如高灵敏度、选择性和稳定性,这将使他们有吸引力的研究和技术应用。拥有这些最优特征提高了通用性的技术,提高增强因子,快速响应,增强信号再现性。
一些发展的里程碑ser基质在过去近半个世纪历史的爵士,包括0 d纳米粒子、一维纳米线,金属和非金属薄膜,2 d和3 d纳米结构阵列。欧洲杯猜球平台ser基质的进步已经显著扩大ser的应用范围。图片来源:长,L et al ., ACS材料非盟欧洲杯足球竞彩
4 d表面增强拉曼光谱
在审查中,作者强调了飞秒脉冲激光技术可以用来把一个时间维度与表面增强拉曼光谱分析。通过将一个时间维度纳入这种分析技术,表面增强拉曼光谱可以提供信息时发生的超快动力学分子进行结构性改革。这种能力扩大技术的范围除了提供信息分子的化学成分。
这种技术被称为4 d表面增强拉曼光谱,并提供前所未有的目标分子的信息。作者表示,新增的时空分辨率有助于回答基本问题的技术和提高它的多功能性超快的分析技术。
提供超快的分析nanometer-resolution结构和单分子表面增强拉曼光谱研究的最终目标。然而,目前没有合适的技术可以实现这一目标。观察分子变化动态和可视化具体重要的化学反应动力学是目前的研究人员。
空间设计有助于推进时空分辨率分析技术,使定量单分子分析。4 d设计pump-probe过程是精心策划的,按照提高底物的几何结构,可以满足这一需求。此外,合并策略,如扫描探针方法可能有助于实现这一目标的表面增强拉曼光谱。
未来
虽然仍然存在重大挑战来解决,本综述论文提供了一个丰富的信息在当前的进展和这些技术的进步,和作者表示,在未来可以可视化的基本化学反应,实现四维分析分子及其超快动力学。
进一步的阅读
长,L et al。(2022)表面增强拉曼光谱的空间设计ACS材欧洲杯足球竞彩料非盟[网络]pubs.acs.org。可以在:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs欧洲杯足球竞彩materialsau.2c00005
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