Dans les années 1970, la surface améliorée Raman spectroscopie (SERS) disponible, l'introduction du métal noble du substrat pour améliorer la sensibilité de détection d'un temps Raman million, la spectroscopie de Raman classique pour pallier les inconvénients inhérents des signaux faibles, la détection Raman obtenir dans le domaine de la sécurité alimentaire, la surveillance de l'environnement, les sciences de la vie et d'autres largement utilisés, et devint rapidement l'une des espèces les plus sensibles de la technologie de détection de surface de la spectroscopie sur le terrain. Cependant, les gens étaient heureux de constater que pendant qu'ils regrettent, Sers seulement en or, argent, la surface rugueuse du cuivre et d'autres métaux précieux était hautement actif, à savoir, il faut compter sur la surface du métal noble du renforcement électromagnétique de l'effet « points chauds », le choix très limité du substrat, et l'application pratique d'un tel matériau de structure bien sensible à des facteurs environnementaux interférence modulée stabilité insatisfaisante en fait, découvrir nouveau substrat non métallique haute performance est l'un des plus importants de la recherche technologique SERS, en particulier au cours des dernières années, des composés semi-conducteurs ont été montré à l'activité SERS, avec sa riche variété de compositions chimiques suscité un grand intérêt, Cependant, de tels composés, en tant que facteur d'amplification basale de SERS généralement plus faible, semblent difficiles à percer dans le goulot d'étranglement de la recherche. présentent des propriétés dérivées à partir de l'interaction de la molécule de sonde SERS sa surface, y compris électromagnétique amélioré (EM) avec amplifiée chimiquement (CM) de deux façons. Dans le matériau métallique est généralement considérée comme la principale amélioration électromagnétique, l'amélioration et la chimie de surface du composé semi-conducteur C'est précisément à cause des différents mécanismes que la conception des matériaux semi-conducteurs pour les substrats SERS devrait suivre une philosophie complètement différente des matériaux de métaux nobles existants.
Récemment, des chercheurs de l'équipe Nano Technology Institute Nanobionics dirigé par Zhigang, les molécules d'oxygène se trouvent en tant que SERS composé semi-conducteur trésor ouvert performances clés, à savoir l'utilisation d'un composé chimique consistant à ajuster une subtile transition régulée par l'oxygène La composition stoechiométrique du composé métallique ou la concentration en oxygène du réseau de surface pour améliorer le signal des espèces de surface du matériau actif SERS non (faible).
Dans cette pensée académique, sélectionnez d'abord l'équipe elle-même enrichie défectueux W18O49 nanoparticules oursin ressemblant comme substrats de SERS, des performances supérieures SERS sensibilité élevée et de faibles limites de détection. Un tel premier matériau semi-conducteur sur des substrats SERS R6G la limite de détection aussi bas que 10-7 M molécules, est en outre modifié en atmosphère réductrice (H2, Ar) méthode W18O49 de traitement d'une concentration en oxygène de surface de défauts, le facteur d'amélioration de la SERS du matériau jusqu'à 3,4 x 105, la performance a été rapporté dans la plupart En revanche, la stoechiométrie n'a presque pas d'activité SERS que WO3, ce qui indique que les défauts de l'oxygène ont un effet important sur les performances SERS de l'oxyde semi-conducteur.
Depuis la traînée de l'oxygène du réseau si important à la matière SERS, puis à son tour inséré dans le réseau d'oxygène comment va? Avec cette question, l'équipe Zhao Zhigang a choisi le disulfure de molybdène (MoS2) Cette faible performance se Sers chalcogénure matériau semi-conducteur, et par substitution de deux oxydation moyen pratique pour réaliser son insertion d'oxygène du réseau. les résultats confirment que la quantité d'introduction de l'oxygène peut améliorer le sulfure SERS de molybdène actif 100.000 fois, mais l'excès de dopage en oxygène conduit à une activité SERS substantielle diminué. en outre, ce procédé consistant à insérer un atome d'oxygène, de sélénium, le tungstène, le sulfure de tungstène, de molybdène séléniure SERS et d'autres propriétés des composés obtenus peut être améliorée de manière significative, à savoir la régulation de l'oxygène dans les moyens de levage du réseau à semi-conducteur SERS Performance potentiel tout à fait universel.
Ainsi, « les défauts d'oxygène » et treillis « interrompu par l'oxygène » amélioration de la SERS d'un des résultats semi-conducteurs a été unifiée et théorique des points à la même conclusion de l'équipe d'étude des modèles théoriques amplifiés chimiquement appliqués à un semi-conducteur. - les systèmes moléculaires organiques, la matière semi-conductrice trouvés pour réduire l'oxygène en treillis comme un moyen efficace de régulation de la structure de niveau d'énergie, dans lequel « défaut d'oxygène » sera introduit comme une transition d'électrons de niveau profond de la « plaque de rebondissement » et « interrompu par l'oxygène » directement l'augmentation des états électroniques à proximité du bord de la bande rétrécissement de bande interdite accompagné; ceux-ci augmentera probablement de manière significative les transitions électroniques excités de laser à semi-conducteur, et en outre par un couplage de vibrations (couplage vibronique) agissant sur le semi-conducteur - transfert de charge entre des molécules organiques (transfert de charge), l'influence de la polarisation de la tension de surface du substrat de molécules organiques adsorbées, améliorant ainsi la réponse spectrale Raman.
A confirmé le travail au-dessus de composés oxygénés du réseau à semi-conducteur convenablement modulé, peuvent être un moyen efficace pour améliorer de manière significative sa rupture performances SERS à travers les limites de la technique classique, le substrat de SERS de métal noble encore étendre composé semi-conducteur en tant que matériau de base dans la détection de SERS domaines d'application. série de résultats de la recherche, respectivement Noble amélioration SERS métal comparable de oxydes métalliques semi-conductrices en faisant des lacunes d'oxygène et l'amélioration Semiconductor SERS activés par incorporation d'oxygène dans le titre publié en ligne dans Nature Communications.
Travaux de recherche de la Fondation nationale des sciences naturelles de la province du Jiangsu
Les nanoparticules d'oxygène W18O49 défectueuses comme substrats SERS Excellentes performances
Insérer l'oxygène dans le matériau MoS2