实验室分析方法表面增强红外吸收光谱简介

1980年, Hartstein等人首次报道了硅基板上对硝基苯甲酸薄膜的红外吸收信号能通过在上素Ag或Au而得到显著增强,这种现象被称为表面増强红外吸收效应( surface-enhancedinfrared absorption, SERA),相应的光谱称作表面增强红外吸收光谱(surface-enhanced infraredabsorptive spectroscopy, SEIRAS)由于与表面增强拉曼光谱(SERS)相比该增强因子较SERS可增强102倍),因此 SEIRA一直未引起足够的注意,直到20世纪90年代有几篇文献对该现象进行了理论和实际应用的研究2。最近10多年来, SEIRAS.得到了快发展。SEIRA现象最先在币族金属(金、银、铜)膜上实现,此后在铂、锡、钯、钉等其他金属表面也获取了 SEIRA效应。这些金属在基体表面形成一层纳米岛状膜,样品吸附在金属薄膜上、当采用一定共振频率的光子照射该表面时,由于局......阅读全文

实验室分析方法表面增强红外吸收光谱简介

1980年, Hartstein等人首次报道了硅基板上对硝基苯甲酸薄膜的红外吸收信号能通过在上素Ag或Au而得到显著增强,这种现象被称为表面増强红外吸收效应( surface-enhancedinfrared absorption, SERA),相应的光谱称作表面增强红外吸收光谱(surface-e

实验室分析方法表面增强红外吸收光谱的产生原理

SEIRA效应和SERS都是基于金属岛或金属颗粒表面上的信号增强,因此其产生原理也相似。对 SEIRA现象的最好解释是电磁场增强机理,它已为大家所接受。当在基板表面镀有一层非常薄的金属膜时(约10nm厚),这些金属膜本质上是由一层呈扁圆形椭球体的金属小岛组成,椭球体的长轴与基板表面平行。当入射红外光

实验室分析方法表面增强红外吸收效应的表面选择规则

由于入射光诱导的电场方向沿表面法线,表面增强红外吸收的概率正比于沿着光子偏振方向的跃迁偶极矩的平方。表面增强红外吸收效应的表面选择规则是:只有那些垂直于表面方向且可给出偶极矩变化的分子振动オ是 SEIRA活性振动。平行于表面的偶极矩变化会被反方向的偶极变化抵消,而垂直于表面方向的偶极矩变化则被增强。

实验室分析方法红外吸收光谱红外吸收峰的强度

分子振动时偶极矩的变化不仅决定了该分子能否吸收红外光产生红外光谱,而且还关系到吸收峰的强度。根据量子理论,红外吸收峰的强度与分子振动时偶极矩变化的平方成正比。因此,振动时偶极矩变化越大,吸收强度越强。而偶极矩变化大小主要取决于下列四种因素。 化学键两端连接的原子,若它们的电负性相差越大(极性越大),

实验室分析方法红外吸收光谱产生条件

分子在发生振动能级跃迁时,需要一定的能量,这个能量通常由辐射体系的红外光来供给。由于振动能级是量子化的,因此分子振动将只能吸收一定的能量,即吸收与分子振动能级间隔  E振的能量相应波长的光线。如果光量子的能量为EL=hυL(υL是红外辐射频率),当发生振动能级跃迁时,必须满足            

实验室分析方法红外吸收光谱的产生

当用红外线去照射样品时,此辐射不足以引起分子中电子能级的跃迁,但可以被分子吸收引起振动和转动能级的跃迁。在红外光谱区实际所测得的谱图是分子的振动与转动运动的加和表现,故红外光谱亦称为振转光谱。按红外线波长不同,往往将红外吸收光谱划分为三个区域,如表1所示。表1 红外区的划分区域σ/cm—1ν/μm能

实验室分析方法红外吸收光谱中常用术语

1、基频峰与泛频峰当分子吸收一定频率的红外线后,振动能级从基态(V0)跃迁到第一激发态(V1)时所产生的吸收峰,称为基频峰。如果振动能级从基态(V0)跃迁到第二激发态(V2)、第三激发态(V3)….所产生的吸收峰称为倍频峰。通常基频峰强度比倍频峰强,由于分子的非谐振性质,倍频峰并非是基频峰的两倍,而

实验室分析方法红外吸收光谱中红外吸收峰减少的原因

1、红外非活性振动,高度对称的分子,由于有些振动不引起偶极矩的变化,故没有红外吸收峰。 2、不在同一平面内的具有相同频率的两个基频振动,可发生简并,在红外光谱中只出现一个吸收峰。 3、仪器的分辨率低,使有的强度很弱的吸收峰不能检出,或吸收峰相距太近分不开而简并。 4、有些基团的振动频率出现在低频区(

实验室分析方法红外吸收光谱中红外吸收峰增加的原因

1、倍频吸收 2、组合频的产生 一种频率的光,同时被两个振动所吸收,其能量对应两种振动能级的能量变化之和,其对应的吸收峰称为组合峰,也是一个弱峰,一般出现在两个或多个基频之和或差的附近(基频为ν1、ν2的两个吸收峰,它们的组频峰在ν1+ν2或ν1-ν2 附近)。  3、振动偶合  相同的两个基团在分

关于表面增强拉曼光谱的简介

  拉曼光谱和红外光谱一样同属于分子振动光谱,可以反映分子的特征结构。但是拉曼散射效应是个非常弱的过程,一般其光强仅约为入射光强的 10^-10。所以拉曼信号都很弱,要对表面吸附物种进行拉曼光谱研究几乎都要利用某种增强效应。  Fleischmann 等人于 1974 年对光滑银电极表面进行粗糙化处

实验室分析方法红外吸收光谱的基本原理

红外吸收光谱的基本原理可以通过分子振动与偶极矩变化、峰位与官能团的关系以及计算方法与校正因子这三个方面来具体分析。分子振动与偶极矩变化:分子在不断运动,其总能量E可以表示为平动能、转动能、振动能和电子能的总和。其中,分子的振动和转动是量子化的,能够产生红外光谱。当光的振动频率与分子的振动频率相匹配时

实验室分析方法红外吸收光谱的基本原理

一、红外吸收光谱的产生当用红外线去照射样品时,此辐射不足以引起分子中电子能级的跃迁,但可以被分子吸收引起振动和转动能级的跃迁。在红外光谱区实际所测得的谱图是分子的振动与转动运动的加和表现,故红外光谱亦称为振转光谱。按红外线波长不同,往往将红外吸收光谱划分为三个区域,如表1所示。表1 红外区的划分区域

关于红外吸收光谱仪的简介

  色散型红外吸收光谱仪,又称经典红外吸收光谱仪,其构造基本上和紫外-可见分光光度计类似。1800年,英国天文学家赫谢尔用温度计测量太阳光可见光区内、外温度时,发现红外光以外“黑暗”部分的温度比可见光部分的高,从而意识到在红色光之外还存在有一种肉眼看不见的“光”,因此把它称之为红外光,而对应的这段光

表面增强拉曼光谱

吸附在粗糙化金属表面的化合物由于表面局域等离子激元被激发所引起的电磁增强,以及粗糙表面上的原子簇及吸附其上的分子构成拉曼增强的活性点,这两者的作用使被测定物的拉曼散射产生极大的增强效应。其增强因子可达103~107,已发现能产生SERS的金属有Ag等少数金属,以Ag的增强效应为最佳,最为常用。此技术

表面增强拉曼散射

表面增强拉曼散射(SERS):  这是使分子或晶体歌唱声音更强大的另一种方法,换句话说也是检测极少量物质的一种方法,目前人们已开始用这一方法检测单个分子了。1974年,Fleishmann等人发现,对光滑银电极表面进行粗糙化处理后,首次获得吸附在银电极表面上单分子层吡啶分子的高质量的拉曼光谱。随后V

红外吸收光谱

  大多数材料会吸收红外光谱区域中波长为0.8 µm至14 µm的电磁辐射,这些波长是材料分子结构的特征。红外吸收光谱法是一种常见的化学分析工具,用于测量已穿过样品的红外光束的吸收率。红外光谱中吸收峰的位置是样品化学成分或纯度的特征,吸收峰的强度与该峰为特征的物质的浓度成正比。  红外光谱可用于气体

表面增强拉曼光谱理论

拉曼信号的产生是一个效率比较低的过程,检测灵敏度较低。因此,如果没有特殊的增强效应,拉曼技术很难应用于实际中。目前,常用的增强拉曼技术为表面增强拉曼技术。是有机分子吸附在Ag、Au、Cu纳米粒子表面或粗糙的金属电极表面,在电磁场或电荷转移的作用下,实现拉曼信号大大增强的过程。SERS的发现使得拉曼光

全介质超表面近场增强方法获新进展

长期以来,光学传感技术在生物医学、环境监测等领域的应用中面临着灵敏度不足的挑战。离激元共振在内的多种技术在提升传感性能方面取得了一定进展,但仍存在诸多限制,如容易产生热、灵敏度不够高等问题。近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员李光元和刘运辉团队在全介电超表面研究的相关成果发表在《先进光学材料》

全介质超表面近场增强方法获新进展

长期以来,光学传感技术在生物医学、环境监测等领域的应用中面临着灵敏度不足的挑战。离激元共振在内的多种技术在提升传感性能方面取得了一定进展,但仍存在诸多限制,如容易产生热、灵敏度不够高等问题。近日,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员李光元和刘运辉团队在全介电超表面研究的相关成果发表在《先进光学材料》

实验室分析方法红外光谱解析方法介绍

1、查对标准谱图法是光谱解析中最直接、最可靠的方法。可以根据试样的来源、性能及使用情况,并结合谱图的特征,初步区分出试样的类别,然后再和标准谱图中这一类高聚物的红外谱图核对,就能够比较容易地作出判断。不过这种解析方法要求测试样品相对纯净,不含有其它杂质。 2、肯定法针对谱图上强的吸收带,确定是属于什

红外吸收光谱测定

红外吸收光谱测定一、实验目的1. 学习红外光谱法的基本原理及仪器构造。2. 了解红外光谱法的应用范围。3. 通过实验初步掌握各种物态的样品制备方法。二、实验原理红外光谱反映分子的振动情况。当用一定频率的红外光照射某物质时,若该物质的分子中某基团的振动频率与之相同,则该物质就能吸收此种红外光,使分子由

什么是表面增强拉曼光谱

表面增强拉曼光谱法即SERS。吸附在粗糙化的金属表面(通常为Ag)的分子具有很强的拉曼散射现象,这种表面增强效应称为表面增强拉曼散射。其谱图能提供样品分子结构、构象等信息,能提供样品分子吸附部位和吸附取向随外部变化的消息。谱图峰型狭窄,故分辨率高、选择性好,SERS谱具有指纹作用

什么是表面增强拉曼散射

表面增强拉曼散射 (surface enhancement of Raman scattering ),英文简称SERS。1974年M.Fleishmann等人测量到了电化学池中经过几次氧化还原反应的银表面吸附吡啶分子的拉曼散射线。1976年R.P.Vandyne等证实了上述实验并推算出银表面吸附的

表面增强拉曼光谱的定性分析——分类方法介绍

  目前常用的光谱分类方法有K-近邻法(K-Nearest Neighbor Method, KNN)、PCA类中心最小距离法、光谱相似度匹配、簇类的独立软模式法(SIMCA)、支持向量机(Support Vector Machine, SVM).线性判别分析(LDA)、贝叶斯判别法、有监督人工神经

智能所动态表面增强拉曼光谱检测方法取得系列进展

  近年来,中科院合肥智能机械研究所纳米材料和环境检测实验室的刘锦淮研究员、杨良保副研究员等人一直致力于状态转变表面增强拉曼散射(SERS)检测方法及其应用方面的研究,并取得了系列研究进展。  表面增强拉曼散射信号的灵敏性研究是当今科学界关注的热点和难点,其本质上是基底的热点构筑问题。研究人员一改传

基于表面增强拉曼光谱的生物辐射损伤评估方法

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所黄青研究组在生物辐射损伤光谱学检测研究方面取得进展,提出了一种基于表面增强拉曼光谱(SERS)的生物辐射损伤的评估方法。相关成果在《光谱化学学报A:分子与生物分子光谱学》(Spectrochimica Acta A: Molecular

简述表面增强拉曼光谱的应用

  银纳米棒制备的表面增强拉曼光谱的底物被用于检测低丰度的生物分子的存在,因此可以检测体液中的蛋白质。该技术已用于检测尿素和游离在人血清中的血浆标签,并且可以成为癌症检测和筛选下一代技术。表面增强拉曼光谱具有的分析纳米尺度混合物的组成的能力,使其应用于环境分析、药学、材料科学、艺术和考古研究、法医学

红外吸收光谱的原理

   分子运动有平动,转动,振动和电子运动四种,其中后三种为量子运动。分子从较低的能级E1,吸收一个能量为hv的光子,可以跃迁到较高的能级E2,整个运动过程满足能量守恒定律E2-E1=hv。能级之间相差越小,分子所吸收的光的频率越低,波长越长。   红外吸收光谱是由分子振动和转动跃迁所引起的, 组成

实验室分析方法红外光谱定性分析方法介绍

反映红外光谱特征的是谱带的数目和位置,谱带的形状和谱带的相对强度,并通过这些特征来获得化合物结构信息就是光谱的解析。但至今并没有建立起一套完整的解析图谱的系统方法。早在1958年日本学者岛内武彦曾做过使官能团定性分析系统化的尝试,提出了所谓“八区法”。南京药学院主编的《分析化学》一书中对红外光谱解析

表面增强拉曼光谱方法学研究成果发表在Nature-Communications

iChEM研究人员、厦门大学任斌教授课题组在表面增强拉曼光谱方法学研究方面取得进展,相关研究成果以“Plasmonic photoluminescence for recovering native chemical information from surface-enhanced Ram