1928年，印度物理学家拉曼发现了拉曼效应：光通过介质时由于入射光与分子运动相互作用而引起的频率发生变化的散射。在量子理论中，把拉曼散射看作光量子与分子相碰撞时产生的非弹性碰撞过程。图5-1光量子与分子相互作用示意图拉曼散射共分为两个类型［2］。......
2023-06-20
SERS技术简介：基于表面增强拉曼散射的分析方法
【摘要】：通常认为信号增强是由两个基本机制解释的，即化学机制和电磁机制。CM是一种短距离效应，与表面吸附的分子和基材表面之间的电荷转移有关。与之对应的是，EM是一种远距离效应，源于增强的电磁场，通常能够提供比CM高得多的信号增强。与主要依靠LSPR诱导的EM的金属基板不同，非金属的信号增强来自分别对应于EM或CM的结构共振或电荷转移共振。
自20世纪70年代被发现以来，SERS作为信号增强的新型分析工具而获得了人们的广泛认可。通常认为信号增强是由两个基本机制解释的，即化学机制（CM）和电磁机制（EM）。CM是一种短距离效应，与表面吸附的分子和基材表面之间的电荷转移有关。电荷转移共振会增加分子中的拉曼跃迁概率，从而导致拉曼散射截面增大。与之对应的是，EM是一种远距离效应，源于增强的电磁场，通常能够提供比CM高得多的信号增强。传统上，电磁场的增强是通过激发粗糙或周期性结构化的金属基板上的局部表面等离子体激元来实现的。遗憾的是，传统SERS的优势由于缺乏重现性而受到限制，因为它依赖于随机聚集体（或工程金属纳米结构中的中等增强因子）上的高增强因子的热点，以及在其上的大量光生热，且金属表面与生物分子的相容性较差。
近年来，科学家已经提出并证明了非金属材料作为替代的SERS基底，能够克服金属基底的基本缺点。与主要依靠LSPR诱导的EM的金属基板不同，非金属的信号增强来自分别对应于EM或CM的结构共振或电荷转移共振。对于结构共振，受其适度的电磁增强作用的限制，证明了以硅和锗为代表的纳米结构具有高达103的SERS增强因子。电荷转移共振（包括石墨烯，MoS2和h-BN的二维材料以及半导体金属氧化物）已被用作有希望的非金属SERS候选物。与非金属二维材料相比，半导体金属氧化物能实现从其自身转移到吸附分子上的电荷具有可控性，使其增强因子达到约105，但是，尤其是当分析物是生物实体时，它们的低重现性仍然是主要难题。这是由于它们固有的光催化活性及其本身对生物分子的毒性。例如，二氧化钛（一种用于SERS的众所周知的半导体金属氧化物）完全不适用于SERS对葡萄糖的检测，因为二氧化钛强大的光催化活性会导致可见光产生，进而引起葡萄糖发生光氧化。基于此，我们在本节提出了这种新型的全碳质纳米阵列SERS基底PCNA。
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探究拉曼散射谱特性详细阅读
当激光照射到物质上，用探测仪测出不同散射光的波长，记录下其强度，就可以得到拉曼散射谱。拉曼散射线的强度与入射光强度及样品分子浓度呈正比。因此，利用拉曼效应，以及拉曼散射光和样品分子结构之间的关系，可对物质进行定性定量及结构分析。图5-2ClC4的拉曼光谱1.拉曼散射谱的基本特征从图5-2可以看到，拉曼光谱具有以下基本特征，这些拉曼谱特有的基本特征有利于在实验中把拉曼谱和其他光谱区分开。......
2023-06-20
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分析技术在材料科学中的应用：表面增强拉曼谱分详细阅读
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。因此目前表面增强拉曼使用的基底主要为这三种金属。可以说，基底的选择在表面增强拉曼光谱的研究中具有重要的影响。图5-19为Au纳米孔阵列吸附4-MP分子后在785 nm激光下的表面增强拉曼光谱结果。......
2023-06-20
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纳米材料领域中拉曼散射的应用详细阅读
在实际测试中，因试验条件不同，就出现了不同类型的拉曼光谱。不同拉曼光谱有不同的应用，可以说，拉曼光谱现在已经成为非常常规的光谱测量技术，并应用在多个领域。由于拉曼光谱具有灵敏度高、不破坏样品和方便快速等优点，已经成为研究纳米材料的首选方法之一，可以对纳米材料进行分子结构分析、键态特征分析、粒度分析、电子结构分析和定性鉴别等等。......
2023-06-20
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内圆表面拉削加工技术详细阅读
图3-62工件的定位直接在支承座上定位；采用球面垫圈定位2.拉刀根据工件加工面及截面形状不同，拉刀有多种形式。颈部是前柄与过渡锥的连接部分，可在此处打标记。过渡锥起对准中心的作用，使拉刀顺利进入工件预制孔中。拉削的主运动是拉刀的轴向移动，无进给运动，拉床结构简单，操作方便，但拉刀结构复杂，制造成本高，拉削加工多用于大批量或成批生产中。......
2023-06-29
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常规应用丨振动拉曼光谱技术详细阅读
振动拉曼光谱是历史上最早也是迄今为止应用最广泛的拉曼谱。利用拉曼光谱的这一性质，可以获得样品的成分、微结构和内部运动的信息。它们的不同之处是红外光谱中需要分子有偶极矩的变化，而拉曼光谱需要分子有极化率的变化。所以说，红外和拉曼光谱研究分子结构及振动模式是互补的。从以上表述可以知道，利用拉曼光谱可以得出物质的分子振动能级情况，从而可以鉴别物质的分子结构。......
2023-06-20
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基于机器视觉的带钢表面缺陷检测技术详细阅读
解决方案基于机器视觉的带钢表面缺陷检测系统的硬件框架主要由照明设施、CCD摄像头、图像处理计算机、服务器及局域网等组成，如图10-15所示。带钢表面的照明设施采用一种特殊的红外光源阵列，CCD行扫描摄像机组横向排列在带钢生产线上，摄像机的横向及纵向可视范围相互重叠，以确保不出现漏检。CCD摄像机采集的图像经光纤传至图像处理计算机组，进行图像处理及模式识别。......
2023-06-28
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拉曼效应：揭秘海水的神秘色彩详细阅读
拉曼效应海水颜色之谜印度人拉曼是第一位获得诺贝尔物理学奖殊荣的亚洲科学家。不久后，人们开始把这一种新发现的现象称为拉曼效应。仅1928年，关于拉曼效应的论文就发表了57篇之多。年轻的母亲一时语塞，在一旁饶有兴趣听他们谈话的拉曼告诉男孩：“海水之所以呈蓝色，是因为它反射天空的颜色。”......
2024-06-12
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