【儀表網 儀表產業】日前,廈門大學化學化工學院任斌教授課題組應英國化學會旗下刊物Chemical Society Reviews邀請撰寫的綜述“Tip-enhanced Raman Spectroscopy for Surfaces and Interfaces”,在線發表于Chem. Soc. Rev., 2017, DOI: 10.1039/c7cs00206h。該綜述以課題組工作為主,系統地介紹了針尖增強拉曼光譜(TERS)技術在表面和界面研究的應用,并提出了未來挑戰與發展方向。
TERS技術結合了掃描探針
顯微鏡和拉曼光譜技術,可以同時提供表/界面的表面形貌信息和化學指紋信息。由于增強源自金/銀針尖的表面等離激元共振和避雷針效應等近場增強效應,使得TERS具有遠遠超越衍射極限的納米級空間分辨率和單分子的檢測靈敏度。TERS技術可以從納米尺度和分子水平原位表征和揭示表/界面構效關系,因此在表界面研究中具有巨大的優勢。
任斌教授課題組長期從事針尖增強拉曼光譜相關的研究,近年來基于課題組發展的儀器方法,利用TERS在固氣、固液界面和增強機理等方面取得了一系列進展(Nat. Nanotech., 2017, 12, 132–136; Nat. Comm., 2017, 8, 14897; J. Am. Chem. Soc, 2015, 137, 11928–11931)。
并于2016年獲得國家自然科學基金委重點項目的資助。本文從實驗和理論兩方面,詳細介紹了各類TERS針尖的制備和優化手段,回顧了適用于固氣界面、超高真空和固液界面研究的TERS光學設計與構造,著重描述了TERS技術在固氣(單分子層到單分子,靜態到動態反應)、超高真空(亞納米級別分辨率)以及固液界面(電化學TERS)的研究和應用。
討論了新近發展起來的TERS理論。后提出從原位檢測、優化針尖提高靈敏度、采用計量學方法和扣除光致發光背景等多方面來提高TERS的研究能力,從而進一步推動TERS技術未來更重要的應用。
該綜述論文的作者為王翔博士后,黃聲超等博士生參與了撰寫。該工作得到國家自然科學基金委(21633005、21621091)、科技部(2016YFA0200601、2013CB933703)及教育部創新團隊(IRT13036)的資助。
(原標題:針尖增強拉曼光譜綜述發表于Chemical Society Reviews)
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