基于倾斜角沉积技术的银纳米棒SERS基底制备及食品安全检测应用研究
纳米颗粒银层的电沉积机理及SERS效应
(1)
(I/Im)2=1.2254(tm/t){1-exp[-2.3367(t/tm)2]}2
(2)
式中：I（A）和（t s）分别表示电流和时间；Im（A）和 tm（s）分别为电流-时间曲线在最大电流密度处所对应
的电流和时间 .
图 1（A）给出了不同阶跃终止电位下银电沉积的电流-时间曲线 . 可见，电位阶跃发生后，短时间内
摘要 研究了大面积均匀平整的纳米颗粒银层电沉积的机理, 优化了制备工艺, 探索了其在表面增强拉曼光
谱检测中的应用 . 结果表明, 该纳米颗粒银层的电沉积随着电极电势的负移, 逐步由连续成核转向瞬时成核机
理, 在电流密度为 1.0 A/dm2, 阴阳极面积比为 1∶10, 以及 20~30 ℃条件下, 银层具有更强的表面增强效应 . XRD
Fig. 1 Anodic current ⁃ time curves(A) and corresponding normalized curves(B) of electrodeposition of silver at different step potential on glassy carbon electrode
铜电极表面含有铜的晶体结构，这为银的电沉积提供了“晶核”，而玻碳电极不存在此干扰，所以选择
在玻碳电极表面进行成核机理的研究 . 根据 Scharifker-Hills（SH）的理论模型［11，12］，瞬时成核和连续成
核的归一化电流可分别表示如下：
(I/Im)2=1.9542(tm/t){1-exp[-1.2564(t/tm)]}2
Initial potential：0. 50 V；pulse width：5 s；temperature：（25±1）℃.
三种不同银纳米粒子SERS基底比较研究的开题报告
三种不同银纳米粒子SERS基底比较研究的开题报告一、研究背景随着现代化科学技术的不断发展，表征、控制和利用纳米材料的能力得到了极大提升。
银纳米粒子因其良好的物理、化学性质及在表面增强拉曼散射（SERS）技术中的应用而备受关注。
SERS是一种高灵敏、非破坏性、无需标记的化学分析技术，结合了表面增强效应和拉曼光谱技术，可用于检测极微量的低浓度分子，对于生物、环境等领域的分析具有潜在的应用价值。
因此，对银纳米粒子SERS基底进行研究比较具有现实意义和应用价值。
二、研究目的本研究的目的在于比较研究三种不同银纳米粒子SERS基底，包括纳米棒阵列、纳米颗粒薄膜和纳米球簇，探究它们在SERS检测中的灵敏度和可重复性，为SERS技术的实际应用提供一定的科学依据。
三、研究方法（1）制备三种不同结构的银纳米粒子SERS基底：纳米棒阵列、纳米颗粒薄膜和纳米球簇。
（2）使用同一浓度的罗丹明6等分子作为探针分子，在相同实验条件下对三种基底进行SERS测试，并比较它们在SERS信号强度、信号稳定性和重复性等方面的表现。
（3）研究各种基底的表面形态、结构和表面等离子体共振（SPR）吸收光谱等物理化学性质的差异，为对比研究提供理论支持。
四、研究意义本研究将对SERS技术在实际应用中的表现进行评估，为优选性能最佳的SERS基底提供理论依据。
同时，本研究的方法和结果对纳米材料的表征、调控、制备等方面的研究具有一定的参考价值。
五、研究预期通过对三种不同结构的银纳米粒子SERS基底的比较研究，预计可以得出以下结论：（1）不同SERS基底的灵敏度和可重复性存在差异。
（2）纳米球簇基底的SERS性能较优，具有更好的检测灵敏度和重复性。
（3）不同SERS基底的表面形态、结构和SPR吸收光谱等物理化学性质对其SERS性能有一定影响。
六、研究结论本研究将为银纳米粒子SERS基底的比较研究提供一定的参考价值，为SERS技术的实际应用提供理论基础和实验方法。
银纳米微球和银纳米棒自组装膜的制备及SERS研究
银纳米微球和银纳米棒自组装膜的制备及SERS研究李莉;鲁峰;杨武【摘要】采用硼氢化钠还原硝酸银,用振荡器在不同转速下振荡得到单分散的银纳米微球和银纳米棒,再将银纳米微球及银纳米棒自组装于被3-氨丙基-三甲氧基硅烷(APTMS)修饰的玻璃基片上,制得了具有表面增强拉曼(SERS)活性的基底,分别以罗丹明6G(R6G)和罗丹明B(RB)为探针分子对这两种基底进行SERS活性检测,结果发现这两种基底均为较理想的SERS衬底.【期刊名称】《影像科学与光化学》【年(卷),期】2016(034)004【总页数】7页(P329-335)【关键词】银纳米微球;银纳米棒;自组装;SERS【作者】李莉;鲁峰;杨武【作者单位】甘肃有色冶金职业技术学院,甘肃金昌737100;甘肃有色冶金职业技术学院,甘肃金昌737100;西北师范大学化学化工学院生态环境相关高分子材料教育部重点实验室,甘肃兰州730070【正文语种】中文表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering，SERS)是指在特殊制备的一些金属良导体表面或溶胶中，吸附分子的拉曼信号比普通拉曼信号大幅增强的现象[1]。
它具有灵敏度高、水分子干扰小及适合于研究界面效应等特点，被广泛用于表面研究和界面吸附状态研究，以获取分子表面取向、构型、吸附结构等信息[2, 3]。
20世纪90年代后期，SERS技术成为新兴的单分子科学研究的重要手段之一。
Nie S等人[4]采用氩离子激光器的514.5 nm为激发光源，得到罗丹明6G分子吸附在单个银纳米颗粒上的高质量表面增强共振拉曼光谱谱图，扣除该体系存在的共振拉曼效应的贡献，其表面增强拉曼因子达到109或更高，远远高于通常所公认的106。
由于表面增强拉曼是实现单分子的拉曼光谱检测的必要手段，因此如何制备出高效的SERS活性基底就显得尤为重要。
银溶胶以其制备方法简单多样[5]、增强效果显著而得到了广泛的应用，其性能与纳米银粒子的聚集状态、大小和形状密切相关[6-9]。
金、银纳米复合材料基底的SERS检测中的应用
《近代分子光谱法》课程论文化学化工学院张卓磊MG1324086基于金、银纳米复合材料基底在SERS检测中的应用Application of the gold, silver nano composite material in SERSdetection摘要：本文介绍了拉曼光谱发展的历程，简略描述了拉曼光谱的增强机理，根据机理引出了运用纳米技术来增强拉曼信号的纳米材料的制备。
在纳米粒子中，金银有序金属纳米壳结构，特别是有序的空心纳米壳和大孔结构，它兼有光子晶体和纳米金属外壳的光学性质，引起了国内外学者们的广泛关注。
本文介绍了有序纳米金属外壳材料的制备方法和步骤，主要包括胶体晶体模板的制备、所需的金属外壳的制备，胶体晶体模板拆除这三个步骤，并对每一步的方法和特征进行了描述，且介绍了其在SERS的应用进行了相关介绍。
最后展望了这种材料未来的研究方向的前景。
AbstractThis paper introduces the development course of Raman spectroscopy, and briefly describes the mechanism of enhanced Raman spectroscopy,so as referance to prepare nano material by using nanotechnology . With gold and silver nanoparticles, ordered nano metal shell structure especially the optical properties of nanometer hollow shell orderly and macroporous structure with photonic crystal and nano metal shell, atracted the great attention all over the would. In this paper, we introduce the method and main processes of fabricating these metal structure which mainly includes preparation of colloidal crystal templates, colloidal crystal template removal of these three steps, methods and characteristics of each step are st but not least,we introduce its introduced in the SERS application. Finally, the future research direction of the material prospect.关键字：金属纳米壳有序阵列大孔结构SERSKey word metal nanoshells ; rdered arrays ; macroporous nanostructure ; photonic crystal1.拉曼光谱学简介1.1拉曼光谱的发展历程光散射是自然界中一种常见的自然现象。
《基于氧化石墨烯与金纳米棒复合基底的SERS性能检测研究》范文
《基于氧化石墨烯与金纳米棒复合基底的SERS性能检测研究》篇一一、引言表面增强拉曼散射（SERS）技术是一种用于检测和分析材料表面分子振动特性的强大工具。
随着纳米科技的飞速发展，利用纳米材料作为SERS基底已经成为研究的热点。
本文重点研究了基于氧化石墨烯与金纳米棒复合基底的SERS性能检测，通过实验和理论分析，深入探讨了该复合基底在SERS检测中的优势和应用前景。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所需材料包括氧化石墨烯、金纳米棒以及相应的制备试剂和待测分子。
其中，金纳米棒的制备采用经典的种子生长法，氧化石墨烯通过化学还原法制备。
2. 基底制备首先，制备氧化石墨烯溶液，然后将金纳米棒分散在氧化石墨烯溶液中，通过控制溶液的pH值和温度，得到氧化石墨烯与金纳米棒的复合基底。
3. SERS性能检测将待测分子吸附在复合基底上，利用拉曼光谱仪进行SERS 性能检测。
通过改变激发波长、功率等参数，观察并记录SERS 信号的变化。
三、实验结果与分析1. 复合基底的表征通过扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对复合基底进行表征，观察到金纳米棒均匀地分布在氧化石墨烯表面，形成了良好的复合结构。
2. SERS性能检测结果实验结果显示，基于氧化石墨烯与金纳米棒复合基底的SERS性能具有显著的增强效果。
在相同条件下，与单独使用金纳米棒或氧化石墨烯作为基底相比，复合基底的SERS信号强度明显提高。
此外，该复合基底还具有较好的稳定性和重复性。
3. 影响因素分析通过对实验数据的分析，发现激发波长、功率以及基底表面的粗糙度等因素对SERS性能具有重要影响。
在优化这些参数后，可以进一步提高复合基底的SERS性能。
四、讨论与展望本实验研究了基于氧化石墨烯与金纳米棒复合基底的SERS 性能检测，结果表明该复合基底具有显著的增强效果和较好的稳定性。
这主要归因于氧化石墨烯和金纳米棒之间的相互作用以及它们各自的优异性能。
具体来说：首先，氧化石墨烯具有良好的导电性和较大的比表面积，可以有效地吸附待测分子并提高分子的拉曼散射截面。
《纳米银的SERS衬底构建及其对联吡啶类除草剂探测》
《纳米银的SERS衬底构建及其对联吡啶类除草剂探测》一、引言随着纳米科技的飞速发展，纳米材料在表面增强拉曼散射（SERS）技术中扮演着越来越重要的角色。
其中，纳米银因其独特的物理和化学性质，如高导电性、良好的光学性能和卓越的催化活性，成为构建SERS衬底的理想选择。
本文旨在研究纳米银的SERS衬底构建及其对联吡啶类除草剂的探测性能。
二、纳米银的SERS衬底构建1. 材料与设备本实验所需材料包括银纳米粒子、基底材料、联吡啶类除草剂等。
设备包括光学显微镜、拉曼光谱仪等。
2. 制备方法采用种子生长法或化学还原法等制备纳米银粒子。
将制备好的纳米银粒子与基底材料混合，形成SERS衬底。
其中，基底材料应具备良好的稳定性、生物相容性和导电性。
3. 制备过程及优化通过调整纳米银粒子的浓度、粒径、形状等参数，优化SERS衬底的制备过程。
同时，对基底材料的表面处理和修饰，进一步提高SERS衬底的性能。
三、联吡啶类除草剂的SERS探测1. 实验原理联吡啶类除草剂分子在纳米银SERS衬底上产生拉曼散射，由于电磁增强和化学增强机制的作用，其拉曼信号得到显著增强。
通过分析拉曼信号，实现对联吡啶类除草剂的检测和识别。
2. 实验步骤将联吡啶类除草剂溶液滴加到SERS衬底上，待其吸附后进行拉曼光谱检测。
通过对比不同浓度的联吡啶类除草剂溶液的拉曼光谱，分析其浓度与拉曼信号之间的关系。
3. 结果分析通过对拉曼光谱的分析，得出联吡啶类除草剂的浓度与拉曼信号之间的关系。
结果表明，纳米银SERS衬底对联吡啶类除草剂具有良好的探测性能，可以实现低浓度下的快速检测和识别。
四、结论与展望本文研究了纳米银的SERS衬底构建及其对联吡啶类除草剂的探测性能。
通过优化制备过程和调整实验参数，成功制备出性能优良的纳米银SERS衬底。
实验结果表明，该衬底对联吡啶类除草剂具有良好的探测性能，具有快速、准确、低浓度的特点。
这为进一步拓展SERS技术在环境监测、食品安全等领域的应用提供了重要的理论依据和技术支持。
《纳米银的SERS衬底构建及其对联吡啶类除草剂探测》
《纳米银的SERS衬底构建及其对联吡啶类除草剂探测》一、引言随着纳米技术的飞速发展，纳米材料在表面增强拉曼散射（SERS）技术中发挥着越来越重要的作用。
纳米银因其独特的物理和化学性质，如良好的导电性、较高的表面积和优异的SERS 增强效果，已成为SERS技术中最常用的衬底材料之一。
本文旨在研究纳米银的SERS衬底构建及其对联吡啶类除草剂的探测性能。
二、纳米银的SERS衬底构建1. 材料与制备纳米银的制备方法主要包括化学还原法、光化学还原法、模板法等。
本文采用化学还原法，以硝酸银为原料，通过加入还原剂（如柠檬酸钠）制备出单分散的纳米银粒子。
此外，我们还利用了多种物理和化学方法，对纳米银的尺寸、形状和分布进行优化，以获得最佳的SERS增强效果。
2. 衬底构建将制备好的纳米银粒子通过物理吸附或化学键合的方式固定在基底上，形成具有高灵敏度和稳定性的SERS衬底。
在这个过程中，我们还通过调节银纳米粒子的浓度、粒子间的距离以及粒子与基底之间的相互作用等因素，来优化衬底的SERS性能。
三、联吡啶类除草剂的探测1. 联吡啶类除草剂简介联吡啶类除草剂是一种广泛使用的农药，具有高效、低毒和低残留等特点。
然而，由于其环境持久性和潜在的生物积累性，联吡啶类除草剂的检测在环境保护和食品安全等领域具有重要意义。
2. SERS探测方法利用构建好的纳米银SERS衬底，对不同浓度的联吡啶类除草剂进行检测。
通过测量不同浓度下联吡啶类除草剂的拉曼散射信号，我们可以得到其浓度与拉曼散射信号之间的关系，从而实现对联吡啶类除草剂的定量检测。
此外，我们还研究了不同因素（如温度、湿度等）对SERS探测性能的影响。
四、结果与讨论1. 结果分析通过对不同条件下制备的纳米银衬底的SERS性能进行测试，我们发现通过优化制备方法和衬底构建过程，可以显著提高纳米银的SERS增强效果。
同时，我们还发现联吡啶类除草剂在纳米银SERS衬底上的拉曼散射信号明显增强，且信号强度与除草剂浓度之间呈现出良好的线性关系。
银纳米粒子的合成及SERS活性研究的开题报告
银纳米粒子的合成及SERS活性研究的开题报告标题: 银纳米粒子的合成及 SERS 活性研究研究背景和意义:表面增强拉曼散射（SERS）技术具有优异的灵敏度和选择性，因此在生物医学分析、环境监测和食品安全等领域有广泛应用。
银纳米粒子是一种重要的 SERS 基质，可以通过不同的方法合成，如化学还原法、物理还原法、光化学法等。
然而，如何选择适当的合成方法以及探究银纳米粒子的 SERS 活性仍然是一个挑战。
研究内容和方法:本研究旨在合成不同形貌和尺寸的银纳米粒子，并通过 SERS 技术评估其活性。
主要研究内容和方法如下:1. 先通过化学还原法合成球形银纳米颗粒，过程中控制不同反应时间和温度，以获得不同尺寸的银纳米粒子；2. 通过表面修饰或使用不同的还原剂或添加剂，研究对银纳米粒子形貌和活性的影响；3. 利用 UV-Vis、TEM、XRD 和 SERS 技术对不同银纳米粒子样品进行表征和评估，探究尺寸、形貌、结构等特性与 SERS 活性的关系；4. 研究实际样品中的 SERS 活性，如生物标本、环境水样、食品样品等。
预期结果和创新:本研究预期可以通过控制不同的合成方法和添加剂，合成出具有优异 SERS 活性的银纳米粒子。
通过研究不同银纳米粒子样品的 SERS 表现和调查影响 SERS 效能的因素，有助于深入了解银纳米粒子SERS活性的机制，为SERS在实际检测中的应用提供科学支撑，并能为银纳米材料的设计和应用提供借鉴。
参考文献:1. Huang, Y., Yu, F., Lin, X., et al. Effects of solution pH and citrate/copper ion concentration ratios on the synthesis of copper nanowires by ascorbic acid/radiation reduction. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2018, 316(1), 93-100.2. Gao, X., Yu, F., Huang, Y., et al. Preparation of regular silver nanocubes with high yield using seed-mediated growth. Radiation Physics and Chemistry, 2018, 149, 87-93.3. Ngo, T. H., Tran, C. M., Tran, P. T., et al. Synthesis of silver nanocubes with surfactant-assisted microwave method. Journal of Experimental Nanoscience, 2019, 14(1), 129-136.4. Ahmed, S. R., Kim, J. Y., Jeong, Y. T., et al. Green Synthesis of Highly Monodisperse Silver Nanoparticles by Tobacco Leaf Extract: The Effect of Solution Volume, pH, and Plant Age. Nano, 2018, 13(07), 1850082.。
SERS基底的制备及其对塑化剂的快速检测
SERS基底的制备及其对塑化剂的快速检测摘要: 随着人们生活水平的提高和工业的发展，塑化剂的使用量逐年上升。
然而，由于塑化剂的毒性和持久性，人们对其安全性的关注也越来越高。
传统的检测方法通常需要耗费较大的时间和成本，因此需要开发一种快速且灵敏的检测方法。
表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS）正是一种能够快速检测塑化剂的方法。
本文详细介绍了SERS基底的制备方法，并且探讨了SERS技术在塑化剂检测中的应用。
关键词: SERS、塑化剂、检测、基底制备1. 引言随着工业的发展，塑料制品已成为人们日常生活中常用的产品。
塑料制品因具有重量轻、成型方便、强度高、透明度好、使用寿命长等优点，被广泛应用于各个领域。
然而，塑料制品的原料中，通常含有一定数量的塑化剂。
塑化剂一般是一类通过化学反应，在塑料中引入一些小分子，以减小塑料的岩态温度，增加其可加工性和柔韧性。
但是，塑化剂还具有较高的毒性和持久性，在一定程度上会对人类和环境造成威胁。
由于塑化剂在生产过程中经常受到热和光的影响，可能出现剂量不均等问题。
而长期以来，人们对塑化剂的安全性一直存有疑虑。
传统的检测方法通常需要耗费时间和成本，因此需要开发一种快速且灵敏的检测方法。
表面增强拉曼散射（SERS）正是一种能够快速检测塑化剂的方法。
2. SERS技术的原理SERS技术是一种建立在表面增强效应基础上的新型光谱技术。
在SERS技术中，样品分子与金属表面相互作用，由于金属表面的光电场扰动效应，使样品的振动能级和电子能级发生改变，从而在特定波长下产生非常强烈的拉曼散射。
SERS技术的关键在于表面包覆了银、金等金属的纳米结构，提高了样品在金属表面上的有效探测能力。
SERS技术的检测灵敏度高，快速和可靠。
3. SERS基底的制备方法3.1 金、银基底制备作为SERS技术的关键，SERS基底的制备方法直接影响到SERS技术的检测灵敏度。
银纳米棒的制备及其在表面增强拉曼光谱中的应用研究
银纳米棒的制备及其在表面增强拉曼光谱中的应用研究介绍：近年来，表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）在化学、生物、环境等领域中得到了广泛的应用。
SERS技术的核心是高灵敏度的表面增强效应（Surface-enhanced effect，SEE），而银纳米棒则是SERS研究中最常用的一种增强剂。
本文将重点介绍银纳米棒的制备方法，并探讨其在SERS中的应用。
一、银纳米棒的制备方法相较于其他形状的银纳米颗粒，银纳米棒具有更强的表面增强效应，能够显著提高SERS信号强度。
银纳米棒的制备方法主要有物理法、化学法等多种方法。
现主要介绍其中一种常用的方法——模板法。
1. 模板法模板法主要包括两个步骤：首先，通过自组装或者模具法制备出一种“模板”，然后使用还原剂将银离子还原为银纳米棒。
其中，“模板”的形状控制是关键，我们一般采用聚丙烯凝胶（Polyacrylamide gel，PAG）作为“模板”。
第一步：制备模板。
将聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PAM）和交联剂二甲基丙烯酰胺（N,N‘-methylenebisacrylamide，MBAA）混合，然后加水至总体积为50ml。
使其均匀混合后，在磁搅拌器上搅拌，加入TEMED和过硫酸铵，充分混合后倒入模具中，后置放至室温静置离胶，最后在加热保温箱中保温12h取出PAG.第二步：合成银纳米棒制备好的模板PAG被用于酸化和还原银盐到纳米棒表面的合成。
在此方案中，1 mM的AgNO3被加入到pH=3的HCl溶液中以前处理PAG溶液。
纳米棒芽被加入到反应混合物中，40％的硝基苯基或2-萘硝基含量的四乙二醇光学饲料也要添加到溶液中。
此时，银盐被还原成银棒。
随后通过过滤和洗涤过程将纳米棒从PAG中提取出来，并保持其分散状态。
二、银纳米棒在SERS光谱中的应用银纳米棒在对SERS的灵敏度和可重复性方面是一种重要的增强剂。
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基于倾斜角沉积技术的银纳米棒SERS基底制备及食品安全检测
应用研究
表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)技术在环境监测、生物检测和食品安全控制等领域具有广泛的应用,该技术关键点在于高活性基底的制备。
本论文通过倾斜角沉积技术(Oblique angle
deposition/Glancing angle deposition,OAD/GLAD)制备了不同纳米结构,确定了一种最佳SERS活性基底并用于食品添加剂检测,将超薄层色谱(ultra thin layer chromatography,UTLC)技术与SERS技术联用对混合色素进行了快速分离和检测。
具体研究内容如下:1.基于OAD/GLAD技术制备了纳米结构,确定了银纳米结构SERS响应的物理机制和增强效果。
研究结果表明,倾斜角为86°,长度为2000 nm的银纳米棒(silver nanorod,AgNR)阵列基底具有最佳的SERS响应,单批次与多批次信号误差分别小于8%和11%,且SERS增强因子高于10~8。
时域有限差分法模拟显示折线结构的SERS热点主要分布于结构底部与折角处,且折数为3时局域表面电场最强。
2.利用AgNR阵列基底对食品添加剂进行SERS检测。
通过密度泛函理论模拟计算了分子的理论拉曼光谱,确认了特征峰及其振动归属。
研究结果表明,糖精钠的检出限为1 mg/L,并通过一步萃取法从四种软饮料中实现了糖精钠的定量检测。
获得了六种人工合成色素的SERS光谱,确定了各自的检出限(0.05 mg/L~5 mg/L)。
利用溶解-离心法结合银纳米棒阵列基底对不同糖果中的诱惑红色素进行了定量检测。
3.将AgNR阵列基底用作UTLC技术的固定相,结合SERS技术分离并检测了混合色素的组分。
研究结果表明,展开剂甲醇的背景信号弱,色素展开后R_f值最佳。
普通UTLC展开六种色素呈现不同R_f值(0.21~0.71),色素在特定位置具有最强信号,实现了对日落黄和苋菜红混合色素的分离与检测。
进而使用旋转UTLC 加速混合物的分离过程,色素呈现扇形的展开区域,实现了对四种混合色素的超
高速分离和检测。
本论文研究结果为倾斜角沉积技术在高性能SERS基底制备领域提供新思路,并可为SERS技术与其他前处理技术的联用提供参考。