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SERS現(xiàn)象

由于拉曼信號(hào)本質(zhì)上很弱且常常受到其它信號(hào)的干擾和削弱認為，科學(xué)家們不斷探索使拉曼信號(hào)更強(qiáng)和更容易檢測的方法。表面增強(qiáng)拉曼散射（Surface-enhanced Raman Scattering技術特點，簡稱SERS）就是其中一種提高鍛煉，它利用了具有等離子體性質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性，使得位于等離子體金屬納米結(jié)構(gòu)附近的目標(biāo)分子的拉曼信號(hào)顯著增強(qiáng)凝聚力量。SERS技術(shù)提高了拉曼光譜的靈敏度，通過增強(qiáng)拉曼散射和熒光猝滅（消除熒光背景）,可以將拉曼信號(hào)提高近1010-15倍聽得進，等離子體納米材料的*高靈敏度新的力量、分子特異性以及拉曼光譜的協(xié)同作用使SERS成為一種靈敏、快速便利性、無損全面展示、強(qiáng)大的分析技術(shù)。由于其超高靈敏度和選擇性深刻認識，SERS在表面和界面化學(xué)核心技術、催化應用提升、納米技術(shù)、生物學(xué)創造性、生物醫(yī)學(xué)發展的關鍵、食品科學(xué)、環(huán)境分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用規模設備。

基本上多種方式，SERS分析吸附在特制金屬表面上的分子。這種金屬表面應(yīng)具有等離子性能：在金屬與介電材料（如空氣）的界面上技術創新，激光的入射光與金屬的自由電子相互作用深入交流研討，產(chǎn)生共振相互作用，產(chǎn)生電子的振蕩密度波廣泛應用，稱為等離子體關註度。

SERS現(xiàn)象的產(chǎn)生需要滿足以下兩個(gè)條件:

(1) SERS活性基底。通常情況下哪些領域，采用具有粗糙結(jié)構(gòu)的Au敢於挑戰、 Ag等貴金屬納米材料或TiO2、Cu20和MoS2 等半導(dǎo)體材料作為增強(qiáng)基底積極；

(2) 基底與探針分子間的距離非常小探索，一般小于 10 nm。

SERS增強(qiáng)機(jī)制

自1974年發(fā)現(xiàn)SERS現(xiàn)象以來產業，其增強(qiáng)機(jī)制至今還尚未明確統(tǒng)一滿意度，存在不少爭議。目前可持續，電磁增強(qiáng)機(jī)制（EM）和化學(xué)增強(qiáng)機(jī)制（CM）是研究者較為認(rèn)可的兩種增強(qiáng)機(jī)制主要抓手。其中EM對(duì)整個(gè)SERS增強(qiáng)效應(yīng)起主導(dǎo)作用，EF增強(qiáng)因子可達(dá)105 - 106倍構建，而來自CM的貢獻(xiàn)僅有10 - 103倍創新科技。電磁增強(qiáng)有兩個(gè)方面的貢獻(xiàn)：局部場增強(qiáng)和再輻射增強(qiáng)。電磁增強(qiáng)與分子類型無關(guān)共創輝煌，而依賴于基底及其粗糙度具有重要意義。化學(xué)增強(qiáng)機(jī)制也被稱為電荷轉(zhuǎn)移增強(qiáng)機(jī)制大部分，主要源于探針分子與基底間的電荷轉(zhuǎn)移引起分子的電子結(jié)構(gòu)的改變強大的功能，促進(jìn)分子極化率的提高，從而增大拉曼散射信號(hào)解決方案。其增強(qiáng)能力取決于分析物自身的電子特性優勢，通過誘導(dǎo)偶極子使分子的極化率增大，因此，化學(xué)增強(qiáng)機(jī)制比電磁場增強(qiáng)機(jī)制的貢獻(xiàn)小很多便利性。

SERS的應(yīng)用

單分子檢測：SERS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)超低濃度溶液和超薄薄膜中的分子檢測方法，最近在表面科學(xué)，分析化學(xué)信息化技術，納米技術(shù)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注發揮作用。

化學(xué)及工業(yè)：表面增強(qiáng)拉曼光譜是研究電極化學(xué)界面結(jié)構(gòu)、吸附系統性、反應(yīng)的一種重要譜學(xué)工具勇探新路，作為一種靈敏度很高的表征手段，SERS因?yàn)槟苤苯友芯课镔|(zhì)在膠體上的吸附行為而得到廣泛的應(yīng)用傳遞。

生物試驗、醫(yī)學(xué)體系：SERS作為一種增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)，在研究生物分子的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象方面發(fā)揮著重要作用開展攻關合作，大量的研究人員利用SERS解決了生物化學(xué)製度保障，生物物理和分子生物學(xué)中的許多問題，包括提供分子的特殊基團(tuán)與界面的相互作用的有效手段、生物分子與金屬的鍵合方式等等統籌推進。基于SERS的生物測定法可以診斷癌癥關鍵技術、心血管疾病和傳染病等了解情況。

納米材料：SERS可以避開本體覆蓋層的干擾，直接對(duì)聚合物技術研究、金屬界面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行高靈敏度和專一性的檢測重要的，找出聚合物分子在金屬表面的去向以及幾何形態(tài)，擴(kuò)展聚合物在金屬防腐中的應(yīng)用姿勢，弄清金屬粘接以及集合物在表面的光化學(xué)反應(yīng)等相互融合。

聯(lián)用技術(shù)與傳感器：SERS的高靈敏高分辨率使得它在傳感方面有強(qiáng)大優(yōu)勢和潛力【G色化？梢宰鳛樯V及流動(dòng)注射分析的檢測手段不同需求，在進(jìn)行成分分離同時(shí)還可以進(jìn)行各組成分的指紋鑒定，對(duì)于天然有機(jī)物保持穩定、違禁藥物等分析有重要意義總之。

作者：雷力，常雪支撐作用，王揚(yáng)斌
作者單位：四川大學(xué)原子與分子物理研究所

雷力工藝技術，四川大學(xué)原子與分子物理研究所研究員，博士生導(dǎo)師規模，主要開展高壓譜學(xué)研究。現(xiàn)任中文核心期刊《光散射學(xué)報(bào)》常務(wù)副主編、編輯部主任節點，《高壓物理學(xué)報(bào)》編委通過活化，中國物理學(xué)會(huì)光散射專業(yè)委員會(huì)委員，中國化學(xué)學(xué)會(huì)高壓化學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員的特點。進(jìn)一步了解可百*/必應(yīng)搜索關(guān)鍵詞：“廣義壓強(qiáng)”健康發展、“熊貓氮”，“高壓耦聯(lián)”大數據、“高壓樂隊(duì)”長效機製。

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