智能像增强器

近期，中科院合肥物质科学研究院智能所仿生功能材料研究中心纳米材料和环境监测实验室的刘锦淮研究员、杨良保副研究员等，在可循环多功能的表面增强拉曼散射（Surface Enhance Raman Scattering-SERS）基底的制备和检测方面取得了系列研究进展。 表面增强拉曼散射是指当一些分子被吸附到某些粗糙的金属，如金、银或铜的表面时，它们的拉曼谱线强度会得到极大地增强，这种不寻常的拉曼散射增强现象被称为表面增强拉曼散射效应。表面增强拉曼光谱是一种非常强大的高灵敏分析技术，它可以探测和分析物质表层所吸附的各类分子，对于有些体系，它的灵敏度甚至达到检测单分子水平。但是，它的应用具有很大局限性——仅有少数几种金属(金、银、铜)可产生如此强大的表面增强拉曼散射效应，并且这些金属的基底必须是粗糙的或需要制备成纳米粒子。 传统表面增强拉曼散射基底作为一次性使用的材料，其发展限制已不能满足现今人们对表面增强拉曼散射基底性能日益增加的要求。另外，从应用的角度，需要制备稳定的可再生的SERS基底，并赋予其更多的功能。针对这些问题，智能所科研人员经过大量实验研究得到了一系列的多功能的循环SERS基底。这些基底能够满足高效快捷的实时检测，并且能够重复循环使用，如在氧化钛纳米管阵列上修饰不同金纳米颗粒，在银纳米线阵列修饰氧化钛颗粒，从而实现既可采集拉曼增强信号，又可以适时进行光降解；在不同形貌的磁性纳米颗粒表面修饰金、银纳米颗粒，从而实现富集、检测与循环使用等多功能一体化。 相关研究结果已陆续发表在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater.）、《欧洲无机化学》（Eur. J. Inorg. Chem.）、《拉曼光谱》、《材料化学》等国际学术期刊上。以上研究工作得到了智能所正在承担的国家重大科学仪器设备开发专项“动态表面增强拉曼光谱技术用于农药残留检测”、“SHINERS技术探测毒品/爆炸物”和国家重大科学研究计划“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”等项目的支持。http://www.cas.cn/ky/kyjz/201208/W020120827539396261949.jpg 多功能可循环使用SERS基底图示：(A)氧化钛/金阵列合成示意图；(B)银阵列/氧化钛颗粒合成示意图；(C)氧化铁/银复合材料富集、组装与检测示意图；(D)镍磁性纳米线的循环使用过程

2014年10月31日-11月3日，第十八届全国分子光谱学学术会议在苏州召开。本次会议中，拉曼，特别是拉曼增强的研究依然是大家看好的领域。在大会报告中就有很多专家及老师介绍了拉曼光谱及表面增强拉曼光谱的技术以及应用进展。http://bimg.instrument.com.cn/show/NewsImags/images/201411610520.jpg田中群院士 厦门大学 表面增强拉曼四十年：从基础到应用　　其中田中群院士作了以《表面增强拉曼四十年：从基础到应用》为题的报告。在报告中，田中群介绍到，由于对复杂体系痕量分析的需求越来越多，科学研究亟待发展基于新原理和新方法的科学仪器，这也是分析化学发展的主要驱动力。而拉曼光谱具有高识别性，特别是拉曼增强效应能够使拉曼光谱的灵敏度提高百万倍甚至更好，具有很好的发展和应用前景。　　从1974年，有关拉曼增强的第一篇文章发表到现在整整40年，在这40年中，前半段时间发展的相对缓慢，后半段比较迅速，原因在于表面增强拉曼光谱的发展是基于纳米科技的发展才得以快速的发展，而我国的纳米科技是在1990年之后才发展起来的。　　由于有了纳米技术的发展，我们才可以看到并调控纳米粒子，进而达到拉曼增强的效果。我们应该清晰的认识到，表面增强拉曼散射效应就是一种基于纳米结构而发展起来的技术。所以，要发展拉曼技术，就要抓住关键点，研究怎样的纳米结构才可以最大限度的增强拉曼光谱的信号。　　田中群介绍到，目前拉曼增强方面的研究有两个“短板”：一个是可以达到增强效果的材料比较少;二是表面形貌，目前只能在纳米结构或者粗糙的表面上来得到增强的效果。　　“纳米科学的发展使得我们有越来越多的技术和能力可以设计和制造各种纳米结构。”田中群说，“不要再用一些简单的纳米粒子来做研究，这已经用了几十年了，老一辈用是合理的，年轻人应该更大胆的去创新，去思考有没有更好的纳米结构可以进一步增加灵敏度。”

本人研究方向是纳米材料，偶然看到纳米银都拉曼散射有增强的作用，于是合成了纳米银增强剂，经过形貌表征，和文献上的一致。目前，单位没有拉曼光谱仪，无法评价拉曼增强效果，有想试用的站短联系，仅限北京。可开展进一步的合作。