表面增強(qiáng)拉曼散射于 1974 年發(fā)現(xiàn)隅忿，科學(xué)家們?cè)谘芯侩娀瘜W(xué)電池內(nèi)銀電極上吸附的吡啶分子的拉曼光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)其譜線強(qiáng)度有明顯增強(qiáng)。該方法克服了拉曼光譜靈敏度低的缺點(diǎn), 可得到常規(guī)拉曼光譜不易得到的樣品結(jié)構(gòu)信息邦尊。
表面增強(qiáng)拉曼光譜SERS的影響因素
SERS是檢測(cè)粗糙金屬表面吸附質(zhì)分子靈敏的工具之一链峭，它會(huì)對(duì)拉曼散射信號(hào)產(chǎn)生較大的增強(qiáng)(圖1)。因此可以假設(shè)兩個(gè)因素負(fù)責(zé)信號(hào)的增強(qiáng)又沾。
電磁效應(yīng)被認(rèn)為是更主要的弊仪，有時(shí)也被稱為“第①層效應(yīng)”，因?yàn)樗蠓治鑫锓肿优c金屬表面直接接觸捍掺。這兩種因素都可以通過位于銀撼短、金等金屬中的表面等離子體的概念得到很好的理解。當(dāng)?shù)入x子體激元垂直于金屬表面振蕩時(shí)引起散射，反映了表面的粗糙度不瓶，這種粗糙度可以是物理粗糙度禾嫉，也可以是一些納米粒子產(chǎn)生的粗糙度。由于法向拉曼散射得到的信號(hào)通常非常微弱蚊丐，因此為了獲得更多可檢測(cè)或增強(qiáng)的信號(hào)熙参，人們傾向于采用SERS技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以提供分子與表面相互作用的信息麦备，從而可以檢測(cè)到較低濃度的分析物孽椰。這種特殊制備的金屬表面，如金黍匾，銀和銅栏渺，將拉曼信號(hào)強(qiáng)度提高到104 - 106倍，使生物和化學(xué)樣品的更快和更高的準(zhǔn)確性檢測(cè)锐涯。
圖1
在優(yōu)化的幾何形狀下磕诊，當(dāng)金屬晶粒小于入射激光波長(zhǎng)時(shí)纹腌，拉曼信號(hào)增強(qiáng)達(dá)到較大霎终。金帽(直徑近50-400 nm)被認(rèn)為適合利用jian端或表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)，因?yàn)樗鼈兗僭O(shè)納米尺度上的合適尺寸具有近乎理想的半球形形狀氮双，因?yàn)樾盘?hào)增強(qiáng)依賴于金屬顆粒的幾何形狀薄坏。提出了信號(hào)增強(qiáng)的其他概念，認(rèn)為信號(hào)增強(qiáng)的主要原因是激光聚焦在適當(dāng)直徑的微球上時(shí)形成的納米射流。這可能會(huì)導(dǎo)致高度局域的電磁場(chǎng)亿柑，導(dǎo)致增強(qiáng)天试。SERS已經(jīng)成功地應(yīng)用于具有不同表面粗糙度的Ni(鎳)和Pt(鉑)電極的研究椿每，有助于從過渡金屬獲得優(yōu)質(zhì)的表面拉曼信號(hào)。因此坤候，拉曼光譜將進(jìn)一步發(fā)展為表征電化學(xué)和其他表面環(huán)境中粗糙表面界面過程的通用手段，具有廣泛的基礎(chǔ)和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值白筹。
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