拉曼与SERS技术区别详解

如果你曾与拉曼光谱学家讨论过低浓度应用，你可能会听到他们说“嗯，拉曼可能不够灵敏……但SERS可能会起作用！”但这两种技术之间的实际区别是什么？为什么建议将SERS（表面增强拉曼散射）用于低浓度应用？让我们探讨拉曼光谱和SERS光谱之间的技术差异，以及我们如何看待每种光谱的数据的一些实际考虑因素。

但是，几十年来，拉曼光谱技术在实际应用中并未得到充分利用。这主要归因于以下两点：

1）拉曼信号相对较低，因为在106个入射光子中只有约1个发生拉曼散射；

 2）荧光干扰，这取决于分析物分子的性质和所用的激发波长。荧光比拉曼散射效率高得多，因此可以完全淹没拉曼信号。

尽管它们取决于所分析物分子和样品基质的散射强度，但正常拉曼散射的典型检测限浓度范围约为1-10％。对于疾病检测或麻醉品识别等应用，这样的检测限远远不够。在这种情况下，就要进行SERS测量。

在70年代，研究小组观察到当吸附到粗糙的金属基质上时，来自有机分子（如吡啶）的拉曼信号大大增强[1–3]。 尽管出现了几种理论来解释这种现象，但如今人们普遍认为增强机制并非一种：电磁增强机制占主导地位，而化学机制占增强的一小部分。

瑞士万通提供商业 SERS 基底，可用于实际应用。这些基底的设计易于使用、灵活且成本低廉。纸质 SERS 基底和纳米粒子胶体溶液均有供应。此外，还提供包含这两种材料的 SERS 入门套件。

纸基基板

银纳米粒子

SERS 探索工具包

在与应用科学家讨论后，用户可以确定商用SERS基板是否适合其应用。然而，在其他情况下，可能需要更高的灵敏度来满足应用的检测限值。在这种情况下，需要与从事纳米制造的大学或企业进行合作。

芬太尼的正常拉曼光谱比相应的SERS光谱包含更多的峰， SERS波段也比正常拉曼波段更宽。SERS光谱和正常拉曼光谱之间的差异，很大一部分原因是基底造成的。在这种情况下难以使用常规拉曼谱库进行SERS光谱分析。因此，我们鼓励需要SERS应用的用户创建自己的SERS光谱数据库。

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在低浓度传感应用中，或荧光干扰拉曼信号的情况下，SERS对于研究人员和实际问题解决者来说都是一种非常宝贵的技术。有关更多信息，请访问我们的网站。

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知识拓展

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参考文献

[1] D.L. Jeanmaire and R.P. Van Duyne, J. Electroanal, Chem. 84, 1–20 (1977).

[2] M.Fleischmann, P.J.Hendra, and A.J. McQuillan, Chem. Phys. Lett. 26, 163-166 (1974).

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[6] J.A. Dieringer, R.B. Lettan, K.A. Scheidt, and R.P Van Duyne, J. Am. Chem. Soc.129, 16249–16256 (2007).

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