碳点中表面增强拉曼光谱分析检测方案(激光拉曼光谱)

表面增强拉曼光谱探究银@碳点核壳纳米粒子的催化性能 撰文：金静 碳点(CDs)作为最小的碳材料之之-，自2004年被发现以来，，已逐渐发展成为一种明星材料。作为一种新型的量子点， CDs 具有可实用的光电转化能力，，良好的生物相容性和低毒性，双光子吸收和上转换荧光能力，以及易于化学修饰和功能集成性等优点，在光催化，光电器件，环境检测和生物成像领域有着广泛的应用。 将 CDs 与金属复合，以表面增强拉曼光谱(SERS) 技术来研究复合基底界面与分子的化学相互作用和化学反应以及催化反应的机理，将为 SERS技术的发展带来新的契机。 基于以上背景，吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室的赵冰教授和宋薇副教授等人在这方面做了新的研究，有了新的发现。 该研究利用碳点的还原性制备出了浓度和尺寸都可调控的核壳结构银@碳点核壳纳米粒子(Ag@CDs NPs)， 作为 SERS 基底， 检测到 PATP 探针分子最低浓度为10°M，增强因子达6.7*10~M，获得了最佳的 SERS 信号。 接着，与相同浓度的银纳米粒子(Ag NPs)进行 SERS 对比，结果发现 Ag@CDs NPs具有更好的 SERS 性能。同时 CDs 荧光被猝灭后得到了其本身碳材料固有的Ｄ带和G带。 NPs 为 SERS 基底， PATP 的 SERS 对比。+ 之后，研究人员以 Ag@CDs NPs 同时作为 SERS 基底和催化剂，成功监测了 Ag@CDsNPs 催化氧化 TMB， 催化还原 PNTP-DMAB 以及 PNTP-PATP 的过程。他们欣喜地发 Wavenumber (cm) 图2.(a)SERS 监控 Ag@CDs NPs 催化氧化 TMB，(b)不同浓度的H2O2催化氧化 TMB 的 SERS，(c)Ag@CDs NPs等离子体催化耦合PNTP-DMAB， (d) 以 NaBH4 为还原剂， Ag@CDS NPs 催化还原 PNTP-PATP。 本研究利用拉曼光谱不仅得到了被催化分子的变化信息，对分子的定性和定量具有重要意义，而且促进了核壳结构 SERS 基底的发展，展展了 CDs 在 SERS 和催化领域的应用。 值得一提的是，本研究中， SERS 光谱的采集使用了 HORIBA 激光共聚焦拉曼光谱仪，所有的拉曼数据通过 LabSpec 软件进行分析。 此项研究工作得到了国家自然科学基金项目的资金支持。 相关成果近期发表在杂志《ACS Applied Materials & Interfaces》》上上，受到了业界同行的广泛关注， 同时受邀报道在 HORIBA 科学仪器事业部上。 Jing Jin， Shoujun Zhu， Yubin Song， Hongyue Zhao， Zhen Zhang， YueGuo， Junbo Li， Wei Song， Bai Yang，and Bing Zhao， “Precisely Controllable Core?Shell Ag@Carbon Dots Nanoparticles：Application toin Situ Super-Sensitive Monitoring of Catalytic Reactions”. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016，8，27956?27965. >>>> HORIBA科学仪器事业部 结合旗下具有近200多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术， HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供最先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天 HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。 碳点(CDs)作为最小的碳材料之一,自2004年被发现以来，已逐渐发展成为一种明星材料。作为一种新型的量子点，CDs具有可实用的光电转化能力，良好的生物相容性和低毒性，双光子吸收和上转换荧光能力，以及易于化学修饰和功能集成性等优点，在光催化，光电器件，环境检测和生物成像领域有着广泛的应用。将CDs与金属复合，以表面增强拉曼光谱（SERS）技术来研究复合基底界面与分子的化学相互作用和化学反应以及催化反应的机理，将为SERS技术的发展带来新的契机。