解释尖端增强拉曼光谱

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当化学家想知道样品中有哪些分子以及它们之间的键时，他们会使用一种叫做拉曼光谱的技术。尖端增强拉曼光谱——也称为TERS或纳米拉曼光谱——是这种技术的改进，是一种直接、无标记、无损的纳米级分析化学物质的方法。

经过15年的研究，TERS于2000年在实验上得以实现，并迅速发展成为一种用于表面化学表征的非破坏性扫描探针显微镜工具，在生物学、催化和单分子检测等领域都有应用。

拉曼光谱利用可见光、近红外(IR)或近紫外(UV)范围内的激光来观察系统中的振动、转动和其他低频模式，以确定样品中存在哪些官能团。它研究与样品中分子相互作用的光子的散射，特别是那些非弹性散射的。

大多数与样品相互作用的光子会发生弹性散射，即瑞利散射，因为它们与激光的波长相同。然而，在大约百万分之一的相互作用中，光子是非弹性散射的。光子与样品分子相互作用，其波长会移动得更高或更低;这被称为拉曼效应，用于通过振动光谱从化学角度识别分子。光子与分子官能团的电子云相互作用，使电子激发到虚态，光子失去能量。这种损失与官能团、它所附着的分子的化学结构以及分子和环境中原子的类型直接相关。

该技术结合了原子力显微镜(AFM)的空间分辨率和拉曼光谱收集的化学信息，提供了一种超分辨率的化学成像技术，提供了样品表面的更多信息，而不仅仅是其地理位置。它是为数不多的在高分辨率的环境条件下获取化学和结构信息的方法之一。

TERS将AFM超越了地形成像，深入到纳米尺度，提供了10nm的更高空间分辨率——这是传统拉曼光谱无法实现的。AFM可用于高分辨率成像，以确定样品表面的三维形状。它采用了一个悬臂，带有一个尖端锋利的探针，表面包裹着金或银，探针被放置在激光聚焦和电磁场的中心，充当天线。当靠近样品表面时，悬臂梁由于尖端和样品之间的力而发生偏转。这种运动可以被测量和记录，从而产生一幅地形图。AFM针尖上的金或银涂层用于产生非常局部的拉曼信号增强。电磁场的增加也增强了尖端尖端分子的拉曼信号，使表面的纳米级化学成像成为可能。

TERS可用于研究广泛的材料或化学品，包括有机和无机纳米结构、薄膜和生物材料。欧洲杯足球竞彩该技术是在水介质中探测样品的理想方法，可以在环境环境中使用。它也可以直接用于研究生物样品的化学组成和分子动力学——病原体、脂质和细胞膜、核酸、多肽和蛋白质，因为它不需要使用荧光标签。

它可以用于碳同素异形体(例如石墨烯和碳纳米管)的层结构和缺陷的纳米尺度表征，聚合物、纳米材料和药物的纳米化学成像，以及半导体的纳米结构和应变检测。欧洲杯足球竞彩该方法可用于催化监测单个催化位点的化学反应和分子动力学，并可用于有机太阳能电池的光伏聚合物共混物中元素的纳米级化学测绘。

来源

1. 针尖增强拉曼光谱:原理与应用
2. 尖端增强喇曼光谱
3. 尖端增强拉曼光谱| Bruker
4. 尖端增强拉曼散射(TERS)或纳米拉曼
5. 欧洲杯线上买球显微拉曼光谱学
6. 尖端增强拉曼光谱简介

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