表面拉曼增强效应

表面拉曼增强效应Fleischmann等人于1974年对光滑银电极表面进行粗糙化处理后,首次获得吸附在银电极表面上单分子层吡啶分子的高质量的拉曼光谱。但Fleishmann认为这是由于电极表面的粗糙化，电极真实表面积增加而使吸附的吡啶分子的量增加引起的，而没有意识到粗糙表面对吸附分子的拉曼光谱信号的增强作用。一直到1977年,VanDuyne和Creighton两个研究组各自独立地发现，吸附在粗糙银电极表面的每个吡啶分子的拉曼信号要比溶液中单个吡啶分子的拉曼信号大约强106倍,指出这是一种与粗糙表面相关的表面增强效应,被称为SERS效应。表面增强拉曼散射(SERS)效应是指在特殊制备的一些金属良导体表面或溶胶中,在激发区域内,由于样品表面或近表面的电磁场的增强导致吸附分子的拉曼散射信号比普通拉曼散射(NRS)信号大大增强的现象。表面增强拉曼克服了拉曼光谱灵敏度低的缺点,可以获得常规拉曼光谱所不易得到的结构信息,被广泛用于表面研究、吸附界面表面状态研究、生物大小分子的界面取向及构型、构象研究、结构分析等,可以有效分析化合物在界面的吸附取向、吸附态的变化、界面信息等。近来,研究者主要使用在低维纳米结构基底上附载贵金属纳米颗粒的方法来提高SERS的增强性能。尤以Rajh小组［27］将贵金属纳米颗粒附于TiO2纳米线上得到强的SERS增强效应后，陆续有报道［28-31］贵金属/低维半导体材料如Ag/ZnO、Au/TiO2及Ag/Ga2O3被用作SERS衬底。这些基底的优良SERS增强性能均涉及了金属与半导体之间的协同作用，如Lee】32]、Fan[33]等小组使用高度阵列化的ZnO纳米针或纳米棒作为模板，制得Au/ZnO或Ag/ZnO复合纳米结构，具有较好的SERS增强性能及重现性。而我们所做的螺旋状纳米氧化锌上负载银单质鲜有报道，其表面拉曼增强在光催化反应，污染物降解等方面存在较大价值，前景广阔。参考文献：MusumeciA,GosztolaD,SchillerTetal.SERSofSemiconductingNanoparticles(TiO2HybridComposites)[J].J.Am.Chem.Soc.,2009,131:6040-6041SirbulyDJ,TaoA,LawMetal.Multifunctionalnanowireevanescentwaveopticalsensors[J].Adv.Mater.,2007,19:61-66YangL,JiangX,RuanWetal.Charge-transfer-inducedsurface-enhancedRamanscatteringonAg-TiO2nanocomposites[J].J.Phys.Chem.C,2009,113:16226-16231ProkesSM,GlembockiOJ,RendellRWetalEnhancedplasmoncouplingincrosseddielectric/metalnanowirecompositegeometriesandapplicationstosurface-enhancedRamanspectroscopy[J].Appl.Phys.Lett.,2007,90:93105-93107GolightlyRS,DoeringWE,NatanMJ.Surface-enhancedRamanspectroscopyandhomelandsecurity:Aperfectmatch?[J].ACSNano.,2009,3:2859-2869ChenL,LuoL,ChenZetal.ZnO/Aucompositenanoarraysassubst