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《首都师范大学》 2002年
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表面增强拉曼光谱与紫外拉曼光谱研究

谭恩忠  
【摘要】: 表面增强拉曼光谱(SERS)是一种高灵敏度的分子检测手段,在生物、物理、化工、材料等领域有着广泛的应用。金属胶体是SERS研究中最常用的一类增强基底,胶体制备、光学性质及颗粒形态的研究,在SERS研究中一直占据重要的地位。紫外拉曼光谱具有的巨大优势,人们对与其相关的研究和应用都产生了浓厚的兴趣。在本篇论文中,主要进行了与这几方面相关的研究探讨工作,分为三部分:(一)用光吸收、透射电镜(TEM)等方法对金、银溶胶进行了研究。为了研究SERS增强与激发波长间的关系,我们对胶体做了从紫外到近红外的全谱吸收,将实验结果与理论值进行了比较,并对理论进行了改进,使之与实验结果符合得更好。我们还对混合胶体的制备、光吸收及形态进行了初步的研究,所得到的金包裹银的胶体,金的增强有了显著得增加,这样就在一定程度上克服了金增强效果差的弊端。 (二)研究了卤族离子对对芳羧酸SERS的影响。以往的研究表明,向吸附分子银胶体系加入氯离子,一般会造成SERS信号的进一步增强,普遍认为这是氯离子加剧了胶体的凝聚程度所导致的。我们在研究中却发现,向芳羧酸银胶体系加入氯离子、溴离子或碘离子时,芳羧酸分子的SERS信号不但没有增强,反而减弱甚至淬灭了。我们认为这是卤族离子与芳羧酸吸附竞争,使芳羧酸分子从银胶表面脱附所导致的。我们在实验中还发现,向芳羧酸银胶体系加入卤族离子,用可见光激发时,SERS信号减弱的同时,背底也降低了;而用近红外光激发时,SERS信号虽然也减弱了,但背底却有了大幅度得增强。我们认为这是三者所组成的结构体系对不同波长的光响应不同的结果。 (三)研究了对羟基苯甲酸溶液的紫外拉曼光谱,并与固体的紫外、可见、近红外拉曼光谱以及溶液的可见、近红外SERS谱做了比较。通过分析对比,发现紫外拉曼检测灵敏度要比可见与近红外拉曼高出至少两个数量级。这主要有两方面的原因:紫外光的频率高,而散射光的强度与频率的四次方成正比;紫外激发光引起了电子共振跃迁,造成了拉曼信号的共振增强。
【学位授予单位】:首都师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:O657.3

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