Tip-Enhanced拉曼光谱解释

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化学家想知道分子存在于样本以及它们之间的债券,他们利用一种称为拉曼光谱的技术。Tip-Enhanced喇曼光谱学——也称为发疯或nano-Raman——是这种技术的改进,是一个直接、label-free,非破坏性分析化学物质在纳米尺度上的手段。

实验中的参数是意识到2000年,15年之后首次提议,和已经迅速成为一个先进无损扫描探针显微镜表面化学特性描述的工具,发现用于生物学、催化和单分子检测在许多其他人。

拉曼光谱在可见,使用激光近红外(IR)或接近紫外线(UV)范围观察振动,旋转和其他系统中低频模式,确定哪些官能团在样本。它所研究的散射光子与分子相互作用的一个样本,特别是那些inelastically分散。

大多数与样品散射光子相互作用的弹性——被称为瑞利散射——因为他们共享相同的波长激光。然而,在一百万分之一左右交互,光子是inelastically分散。光子和样品分子相互作用,其波长转移更高或更低;这被称为拉曼效应和用于化学识别分子通过振动光谱。光子与分子的电子云的官能团导致激发的电子虚拟状态,失去能量的光子。这损失直接相关官能团,分子的化学结构相连,分子中原子的类型和环境。

参数联合原子力显微镜(AFM)的空间分辨率与拉曼光谱的化学信息给超分辨率化学成像技术提供更多的信息关于样品表面不仅仅是其地理位置。只有少数的方法之一是获得化学和环境条件下结构信息在高分辨率。

参数需要AFM除了地形成像到10纳米的纳米级提供一个更大的空间分辨率与传统拉曼光谱学——这是不可能的。AFM可用于高分辨率成像来确定样品表面的三维形状。它雇佣一个悬臂sharp-tipped探头涂在金银放在激光焦点和中心的电磁场作为天线。在样品表面附近时,悬臂偏转是由于提示和示例之间的力量。这个运动可以测量并记录产生地形图像。金或银涂层,AFM提示服务生成一个局部增强的拉曼信号。电磁场的增加同时也增强了分子的拉曼信号tip-apex,使纳米化学成像的表面。

参数可以用来研究各种材料或化学物质包括有机和无机纳米结构、薄膜和生物材料。亚博网站下载这项技术是理想的调查样本在水介质可以在周围的环境中使用。它也可以用于研究生物样品的化学成分和分子动力学——病原体,细胞膜脂质和核酸,多肽和蛋白质——直接因为它不需要荧光标签的使用。

它可以用于纳米层结构的描述和defectivity碳同素异形体,石墨烯和碳纳米管为例,nanochemical成像在聚合物纳米材料和纳米结构和应变检测药品和半导体。亚博网站下载方法可以用于催化监控一个催化基团的化学反应和分子动力学和有机太阳能电池纳米化学元素的映射光伏聚合物混合。

来源

1. 技巧增强拉曼光谱:原理及应用
2. 提示增强拉曼光谱
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