文献类型：会议

作　　者：任志芳 杨龙坤 李志鹏

作者单位：首都师范大学物理系纳米光电子学北京市重点实验室

会议文献：第二十届全国光散射学术会议（CNCLS 20）论文摘要集

会议名称：第二十届全国光散射学术会议（CNCLS 20）

会议日期：20191103

会议地点：中国江苏苏州

出版日期：20191103

学会名称：中国物理学会光散射专业委员会

语　　种：中文

摘　　要：表面增强拉曼光谱（Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS）具有独特的分子识别能力和检测灵敏度,在化学分析、食品检测、生物诊断、污染物监测等领域都有重要的潜在应用。目前对于SERS的研究主要是集中在制备一种新的SERS活性基底的研究。公认的SERS增强机理主要是化学增强和物理增强两类。化学增强的机理表现为金属与分子之间的化学作用,对分子的电子密度分布有直接的影响。物理增强机理认为入射光与金属表面相互作用而引起表面局域电磁场增强,从而极大地提高吸附分子的拉曼信号强度。然而,SERS信号的检测灵敏度和重复性往往难以兼得。制备具有大比表面积以及高密度"热点"分布的SERS基底是解决该问题的可能途径。本文通过化学合成法以二氧化硅气凝胶为载体成功制备了一种以具有三维网络结构二氧化硅气凝胶/银纳米颗粒复合材料。如图1 A)所示,气凝胶内外均负载了大量银纳米颗粒,从而产生三维空间分布的高密度"热点"。此外,N吸附/脱附实验表明,该三维聚集体具有超大的表面积,是普通银聚集体表面积的数十倍,从而更有利于大量分子吸附。我们将该基底应用于易挥发性物质4-ATP气体分子的检测,发现其探测灵敏度可以达到0.05 ppm。如图1 B)所示。进一步,对其SERS强度的均一性和稳定性进行了研究。我们发现,在不同浓度下,SERS强度的相对标准差RSD均在15%左右,如图1 C)所示。该SERS粉末具有高密度的三维孔隙结构,以及极大的表面积,在气体检测方面具有独特优势,并展现了良好的SERS检测灵敏度和均一性,对实现SERS定量化检测有一定意义。

关 键 词：表面增强拉曼散射 气凝胶 气体分子检测  

分 类 号：O657.37] TB383.3[化学类] O659[材料类]