
第34卷,第8期 2014年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34.No, 8,pp2126-2131
August, 2014
琼脂糖凝胶/纳米金复合结构的制备及其表面增强拉曼性质
马小媛1.2.3,刘颖1,王周平1,3
1.江南大学食品学院,江苏无锡214122
2.东南大学生物电子学国家重点实验室,江苏南京210096 3.江南大学食品安全与营养协同创新中心,江苏无锡
214122
摘要以琼脂糖凝胶为模板,将预先制备好的胶体金颗粒负载在琼脂糖凝胶的网状结构中申,制备了琼脂糖凝胶/纳米金复合膜结构,采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外光谱仪对复合膜的结构和光学性质进行了表征,实验数据表明纳米金颗粒均勾的分散在琼脂糖凝胶膜上,并且呈现出优异的光学吸收特性,基于琼脂糖凝胶的溶胀收缩特性和纳米金颗粒可调的表面等离子体共振吸收特性,将琼脂糖凝胶/纳米金复合膜作为表面增强拉曼(SERS)基底材料,研究了其对拉曼信号分子尼罗蓝A(NBA)的 SERS检测效果。结果表明,琼脂糖凝胶的多孔网状结构为纳米金颗粒的富集提供了良好的载体,随着琼脂糖凝胶在空气中失水收缩,纳米金颗粒间距离逐渐缩短,产生动态的热点效应,对拉受信号分子具有良好的增强效应。
关键词琼脂糖;纳米金;制备;表征;表面增强拉曼
中图分类号:0648
引言
文献标识码:A
DOI: 10, 3964/j. issn. 10000593(2014)08212606
琼脂糖是从石花菜、江蒿菜及紫菜等海藻类植物中提取出来的直链多糖,基本结构是1.3连结的3-D半乳呋哺糖和 1,4连结的3.6-脱水(-L-半乳呋响糖,琼脂糖在水申一般加
近些年来,纳米技术迅速发展,纳来材料由于其小尺寸效应、高比表面积和增强的光学特性(量子点荧光效应、金纳米材料的痒灭效应和表面增强拉变特性),较大尺寸块状材料具有明显的优势,如金纳米额粒已被广泛应用于催化生物传感检测等领域。将纳米材料引入到高分子聚合物中可得到新型的复合功能材料,这种复合材料兼有纳米和聚合物的双重优异性能。需用的制备方法有:直接分散法(共混法)、原位合成法、聚合物原位聚合法、模板法等2。这种纳米复合结构可以综合材料自身的特性、纳米尺度效应以及由于组合效应所引起的新功能于一身,从面能够具有单一纳米材料所不具备的特殊性能。如将金纳米颗粒同TO,的结合可大大增强其光催化作用",纳米复合材料发展至今已在传感器、微电子元件、生化工程(如基因测序)、化学反应的催化剂等的应用方面有了很大的进展,因面,以金纳米粒子为基确构建的纳米复合材料具有广周的应用前景和研究意义。
收稿日期:2013-10-28,修订日期:2014-01-19
热到90C以上溶解,温度下降到35~40C时形成良好的半固体状的凝胶,这是它具有多种用途的主要特征和基础,琼脂糖的凝胶性是由存在的氢键所致,凡是能破坏氢键的因系都能导致凝胶性的破坏。通过改变琼脂糖的浓度可控制琼脂糖凝胶的孔径大小,正是由于琼脂糖这种特殊的胶凝性质,尤其是显著的稳固性、滞度和滞后性,并且易吸收水分,有特殊的稳定效应,已经广泛使用于食用、医药、化工、纺织、国防等领域5.门。近来,以琼脂糖凝胶为模板来制备多孔的无机复合材料成为新的研究热点,
表面增强拉曼散射(SERS)现象被发现已有30多年的历史,但是由于其光谱十分微弱很难被检测到,限制了进一步应用研究。随著材料化学和仪器技术的发展,尤其是近十几年来对于衰量检测的需求增加,SERS技术又成为人们研究的热点工作之一,SERS技术应用的关键在于寻找一种具有特定结构的材料基底能有效的增强SERS信号。纳米材料由于其大小、形貌、间距、表面结构等的高度可调性在增强
基金项目:国家自然科学基金项目(21375049),国家"十二五"科技支撑计划项目(2012BAK08B01),江苏省科技支撑计划项目(BE2012614
和东南大学生物电子学国家重点实验室开效基金项目资助
作者简介:马小媛,1983年生,江南大学食品学院讲师
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