拉曼光谱分会（下）：表面增强和原位拉曼多领域应用

分析测试百科网讯 2020年11月1日，“第21届全国分子光谱学学术会议”暨“2020年光谱年会”第二天的分会场报道，在拉曼光谱新技术及应用上午场后，下午精彩报告继续。学者们讨论了表面增强、原位拉曼等拉曼技术在食品、催化、仿生等多领域的进展，并探索了机理和过程。

　　吉林大学 宋薇教授

　　宋薇报告题目:表面增强拉曼光谱在纳米材料催化体系中的应用。陈薇教授为我们介绍了氟离子抑制金属氧化物酶的催化活性机理及检测，其中氟具有氧化性，强电负性高，和抑制生命体中酶的活性。而对于高毒性有机汞,宋薇博士介绍了纳米酶增强体系对有机汞的全去除与超灵敏SERS监测联合平台中在吸附、强酸、强氧化剂和紫外线照射过程中，非常耗能，耗时，存在着二次污染等问题。针对问题，现阶段集中对SERS纳米材料催化体系机制研究，为催化体系设计相应的催化材料；SERS-催化体系在环境医学中的应用，探索材料独特的催化与SERS响应性。

　　苏州大学 姚建林教授

　　姚建林报告题目：纳米阵列材料的光学增强、催化及传感性能。姚建林介绍对于SERS“热点”调控及制备重点需要关注如何由一个热点集合成多个热点的问题。在应用方面，姚建林团队研究了表面SPR催化脱羧反应及机理。由于SERS的高灵敏性，同时可用于识别、检测和监测。

　　西南交通大学 范美坤教授

　　范美坤报告题目：On-site SERS analysis:from fast qualitative screening to convenient quantitative detection.对于用于快餐安全和国土安全现场采样传感，团队研制了多种柔性材料双功能SERS基底。并提出了一种利用MNPs悬浮液形成FSM以提高SERS分析重复性的方法。而定量SERS分析与廉价和广泛可用的基底是即将出现的。

　　布鲁克公司 陈贵平经理

　　陈贵平报告题目：布鲁克全自动显微共聚焦拉曼光谱仪SENTERRAII介绍。陈贵平经理为我们介绍了布鲁克公司拉曼产品线，主要为独立式傅立叶拉曼光谱仪、傅立叶拉曼显微镜，手持式拉曼光谱仪、共聚焦显微镜成像拉曼光谱仪（SENTERRAII）和分析大型硅片拉曼光谱仪。布鲁克的实时自动校准—SureCALTM技术非常适合于高效地拉曼分析，无需手动使用外部标准物来校准仪器，尤其是切换不同的激光器、滤波器、光栅等元器件，更准确的检测微小拉曼位移，也可更准确的谱库搜索鉴定未知物和无误差地进行谱图的差减。对于布鲁克公司对自动化程度的提升，为用户带来最大化便捷，波长全自动校准，用户无需做任何插件，可明场暗场自动切换，和快速自动切换多个激光器和光栅，无需手动更换和校准。

　　合肥工业大学 刘洪林教授

　　刘洪林报告题目：脂肪酸分子链长、双键与构型的快速分析。脂类通常在肉制品质量和风味中起着重要的作用，脂肪酸含量在肉品加工、贮存等变化过程中是最重要的监控参数。传统脂肪酸采用质谱法（MS）分析。根据脂肪酸在水/油界面的吸附特性，了解到不饱和脂肪酸的特殊结构，可以作为表面活性剂分子吸附在液体界面上，改变页面性质，油/水界面的表面活性剂分子链有很好的有序性。通过对长链脂肪酸分子的界面检测，能够得到不同碳链长度，不同双键位置，不同饱和度和不同碳链构型的长链脂肪酸信息，同时得到油/水界面的长碳链脂肪酸分子的有序性，提高了检测的灵敏度。

　　厦门大学 王翔教授

　　王翔报告题目：纳米分辨针尖增强拉曼光谱技术及其在表面研究中的应用。王翔介绍了TERS埃级化学成像。对于超高真空和超低温漂移下，首次用TERS实现了单分子的化学成像。TERS 仪器难点主要集中在寻找热点，TERS信号和SPM信号的同步收集以及避免光学系统对SPM系统的影响，保证系统稳定性，可减少漂移，同时也要避免AFM反馈激光与拉曼信号的相互干扰，可以选择使用波长较长的AFM反馈激光，来避开拉曼信号区。通过研究发现，针尖是TERS技术的关键，TERS实验后，将针尖置于干净基底测试是否被污染，是TERS实验成功与否的必须步骤，同时TERS技术已经展示了在纳米尺度和分子水平研究固气/固液界面的巨大优势，仍需努力走向原位和工况表征。

　　中山大学 陈建研究员

　　陈建报告题目：电催化还原反应中的表面吸附调控及其原位拉曼研究。陈建向我们介绍了表面检测技术的关键因素，即灵敏度和分辨率，通过举例水分子化学配位过程原位拉曼检测，得知在波数3500处出现三部分水峰，而波数3250和3450处为水分子配位峰，波数3615处为水分子非配位峰，水分子化学配位促进了析氢反应的进行，高能晶型面有助于水分子与电极进行化学配位。研究发现，原位拉曼光谱可对HER反应过程实时监控；高能晶面加速机制：水分子吸附及配位。

　　浙江大学 杨士宽研究员

　　杨士宽报告题目：仿生微纳金属超表面及SERS应用。杨士宽研究员主要报告了金属微纳表面，制备技术和SERS及微纳机器人应用的内容。其中金属微纳超材料是由亚波长尺度结构单元按需组装成的人工合成材料，在光、热、声等方面具有比自然材料更加优异的或自然材料不具备的性能。金属微纳超表面，有着超薄的超材料，通常具有更加优异或奇异的性能。对于微纳机器人的应用，杨士宽介绍了在运动微鱼雷群肢解细菌生物膜的优势：微鱼机器人和双氧水具有最优的细菌微生物膜破坏和抑制再生能力，且微鱼雷机器人能够扎入细菌生物膜。

　　合肥工业大学 苏梦可博士

　　苏梦可报告题目：算法辅助的液相界面SERS技术对食用油品质监控的研究。由于拉曼光谱是一种无损检测，可以得到丰富的分子结构信息。对于地沟油成分的复杂性，需要建立一种食用油品质监控的液相界面SERS测量方法，可以解决实际问题。以食用油中的多环芳烃（PAHs）-苯并芘(BaP)为例,通过在有机相中加入纳米颗粒（水相），加入待测物后得到的SERS信号与传统SERS检测相比，强度提高10倍。成功构建和优化了油/水界面组装体，实现了超灵敏的液相界面SERS技术。建立了成熟方法后，苏梦可以小吃街收集到的5个油样测试，结果全部采集到多环芳烃（PAHs）-苯并芘(BaP)的信号。实现了对食用油中多环芳烃的非萃取检测。由此也能够更早的预测食用油品质的变化。