拉曼光譜分會（下）：表面增強(qiáng)和原位拉曼多領(lǐng)域應(yīng)用
分析測試百科網(wǎng)訊 2020年11月1日，“第21屆全國分子光譜學(xué)學(xué)術(shù)會議”暨“2020年光譜年會”第二天的分會場報道，在拉曼光譜新技術(shù)及應(yīng)用上午場后，下午精彩報告繼續(xù)。學(xué)者們討論了表面增強(qiáng)、原位拉曼等拉曼技術(shù)在食品、催化、仿生等多領(lǐng)域的進(jìn)展，并探索了機(jī)理和過程。
吉林大學(xué)?宋薇教授
宋薇報告題目:表面增強(qiáng)拉曼光譜在納米材料催化體系中的應(yīng)用。陳薇教授為我們介紹了氟離子抑制金屬氧化物酶的催化活性機(jī)理及檢測，其中氟具有氧化性，強(qiáng)電負(fù)性高，和抑制生命體中酶的活性。而對于高毒性有機(jī)汞,宋薇博士介紹了納米酶增強(qiáng)體系對有機(jī)汞的全去除與超靈敏SERS監(jiān)測聯(lián)合平臺中在吸附、強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑和紫外線照射過程中，非常耗能，耗時，存在著二次污染等問題。針對問題，現(xiàn)階段集中對SERS納米材料催化體系機(jī)制研究，為催化體系設(shè)計相應(yīng)的催化材料；SERS-催化體系在環(huán)境醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，探索材料獨(dú)特的催化與SERS響應(yīng)性。
蘇州大學(xué) 姚建林教授
姚建林報告題目：納米陣列材料的光學(xué)增強(qiáng)、催化及傳感性能。姚建林介紹對于SERS“熱點(diǎn)”調(diào)控及制備重點(diǎn)需要關(guān)注如何由一個熱點(diǎn)集合成多個熱點(diǎn)的問題。在應(yīng)用方面，姚建林團(tuán)隊研究了表面SPR催化脫羧反應(yīng)及機(jī)理。由于SERS的高靈敏性，同時可用于識別、檢測和監(jiān)測。
西南交通大學(xué) 范美坤教授
范美坤報告題目：On-site SERS analysis:from fast qualitative screening to convenient quantitative detection.對于用于快餐安全和國土安全現(xiàn)場采樣傳感，團(tuán)隊研制了多種柔性材料雙功能SERS基底。并提出了一種利用MNPs懸浮液形成FSM以提高SERS分析重復(fù)性的方法。而定量SERS分析與廉價和廣泛可用的基底是即將出現(xiàn)的。
布魯克公司 陳貴平經(jīng)理
陳貴平報告題目：布魯克全自動顯微共聚焦拉曼光譜儀SENTERRAII介紹。陳貴平經(jīng)理為我們介紹了布魯克公司拉曼產(chǎn)品線，主要為獨(dú)立式傅立葉拉曼光譜儀、傅立葉拉曼顯微鏡，手持式拉曼光譜儀、共聚焦顯微鏡成像拉曼光譜儀（SENTERRAII）和分析大型硅片拉曼光譜儀。布魯克的實時自動校準(zhǔn)—SureCALTM技術(shù)非常適合于高效地拉曼分析，無需手動使用外部標(biāo)準(zhǔn)物來校準(zhǔn)儀器，尤其是切換不同的激光器、濾波器、光柵等元器件，更準(zhǔn)確的檢測微小拉曼位移，也可更準(zhǔn)確的譜庫搜索鑒定未知物和無誤差地進(jìn)行譜圖的差減。對于布魯克公司對自動化程度的提升，為用戶帶來最大化便捷，波長全自動校準(zhǔn)，用戶無需做任何插件，可明場暗場自動切換，和快速自動切換多個激光器和光柵，無需手動更換和校準(zhǔn)。
合肥工業(yè)大學(xué) 劉洪林教授
劉洪林報告題目：脂肪酸分子鏈長、雙鍵與構(gòu)型的快速分析。脂類通常在肉制品質(zhì)量和風(fēng)味中起著重要的作用，脂肪酸含量在肉品加工、貯存等變化過程中是最重要的監(jiān)控參數(shù)。傳統(tǒng)脂肪酸采用質(zhì)譜法（MS）分析。根據(jù)脂肪酸在水/油界面的吸附特性，了解到不飽和脂肪酸的特殊結(jié)構(gòu)，可以作為表面活性劑分子吸附在液體界面上，改變頁面性質(zhì)，油/水界面的表面活性劑分子鏈有很好的有序性。通過對長鏈脂肪酸分子的界面檢測，能夠得到不同碳鏈長度，不同雙鍵位置，不同飽和度和不同碳鏈構(gòu)型的長鏈脂肪酸信息，同時得到油/水界面的長碳鏈脂肪酸分子的有序性，提高了檢測的靈敏度。
廈門大學(xué) 王翔教授
王翔報告題目：納米分辨針尖增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)及其在表面研究中的應(yīng)用。王翔介紹了TERS埃級化學(xué)成像。對于超高真空和超低溫漂移下，首次用TERS實現(xiàn)了單分子的化學(xué)成像。TERS 儀器難點(diǎn)主要集中在尋找熱點(diǎn)，TERS信號和SPM信號的同步收集以及避免光學(xué)系統(tǒng)對SPM系統(tǒng)的影響，保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，可減少漂移，同時也要避免AFM反饋激光與拉曼信號的相互干擾，可以選擇使用波長較長的AFM反饋激光，來避開拉曼信號區(qū)。通過研究發(fā)現(xiàn)，針尖是TERS技術(shù)的關(guān)鍵，TERS實驗后，將針尖置于干凈基底測試是否被污染，是TERS實驗成功與否的必須步驟，同時TERS技術(shù)已經(jīng)展示了在納米尺度和分子水平研究固氣/固液界面的巨大優(yōu)勢，仍需努力走向原位和工況表征。
中山大學(xué) 陳建研究員
陳建報告題目：電催化還原反應(yīng)中的表面吸附調(diào)控及其原位拉曼研究。陳建向我們介紹了表面檢測技術(shù)的關(guān)鍵因素，即靈敏度和分辨率，通過舉例水分子化學(xué)配位過程原位拉曼檢測，得知在波數(shù)3500處出現(xiàn)三部分水峰，而波數(shù)3250和3450處為水分子配位峰，波數(shù)3615處為水分子非配位峰，水分子化學(xué)配位促進(jìn)了析氫反應(yīng)的進(jìn)行，高能晶型面有助于水分子與電極進(jìn)行化學(xué)配位。研究發(fā)現(xiàn)，原位拉曼光譜可對HER反應(yīng)過程實時監(jiān)控；高能晶面加速機(jī)制：水分子吸附及配位。
浙江大學(xué) 楊士寬研究員
楊士寬報告題目：仿生微納金屬超表面及SERS應(yīng)用。楊士寬研究員主要報告了金屬微納表面，制備技術(shù)和SERS及微納機(jī)器人應(yīng)用的內(nèi)容。其中金屬微納超材料是由亞波長尺度結(jié)構(gòu)單元按需組裝成的人工合成材料，在光、熱、聲等方面具有比自然材料更加優(yōu)異的或自然材料不具備的性能。金屬微納超表面，有著超薄的超材料，通常具有更加優(yōu)異或奇異的性能。對于微納機(jī)器人的應(yīng)用，楊士寬介紹了在運(yùn)動微魚雷群肢解細(xì)菌生物膜的優(yōu)勢：微魚機(jī)器人和雙氧水具有最優(yōu)的細(xì)菌微生物膜破壞和抑制再生能力，且微魚雷機(jī)器人能夠扎入細(xì)菌生物膜。
合肥工業(yè)大學(xué) 蘇夢可博士
蘇夢可報告題目：算法輔助的液相界面SERS技術(shù)對食用油品質(zhì)監(jiān)控的研究。由于拉曼光譜是一種無損檢測，可以得到豐富的分子結(jié)構(gòu)信息。對于地溝油成分的復(fù)雜性，需要建立一種食用油品質(zhì)監(jiān)控的液相界面SERS測量方法，可以解決實際問題。以食用油中的多環(huán)芳烴（PAHs）-苯并芘(BaP)為例,通過在有機(jī)相中加入納米顆粒（水相），加入待測物后得到的SERS信號與傳統(tǒng)SERS檢測相比，強(qiáng)度提高10倍。成功構(gòu)建和優(yōu)化了油/水界面組裝體，實現(xiàn)了超靈敏的液相界面SERS技術(shù)。建立了成熟方法后，蘇夢可以小吃街收集到的5個油樣測試，結(jié)果全部采集到多環(huán)芳烴（PAHs）-苯并芘(BaP)的信號。實現(xiàn)了對食用油中多環(huán)芳烴的非萃取檢測。由此也能夠更早的預(yù)測食用油品質(zhì)的變化。
