表面拉曼增強的案例
基于comsol的SERS、表面拉曼增強分析 ￥1890
但Fleishmann認為這是由于電極表面的粗糙化，電極真實表面積增加而使吸附的吡啶分子的量增加引起的，而沒有意識到粗糙表面對吸附分子的拉曼光譜信號的增強作用。一直到1977年，Van Duyne和Creighton兩個研究組各自獨立地發現，吸附在粗糙銀電極表面的每個吡啶分子的拉曼信號要比溶液中單個吡啶分子的拉曼信號大約強10?，指出這是一種與粗糙表面相關的表面增強效應,被稱為SERS 效應。</p><h2>效應</h2><p>編輯<a href="https://baike.baidu.com/item/%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E5%A2%9E%E5%BC%BA%E6%8B%89%E6%9B%BC%E6%95%A3%E5%B0%84/13855590" rel="noopener noreferrer" target="_blank">表面增強拉曼散射</a>( SERS) 效應是指在特殊制備的一些金屬良導體表面或<a href="https://baike.baidu.com/item/%E6%BA%B6%E8%83%B6/10646034" rel="noopener noreferrer" target="_blank">溶膠</a>中,在激發區域內,由于樣品表面或近表面的電磁場的增強導致吸附分子的拉曼散射信號比普通拉曼散射(NRS) 信號大大增強的現象。
展開 原位拉曼光譜研究鉑單晶表面氧還原反應機理取得新突破
李劍鋒教授課題組的研究方向主要涉及表面增強拉曼光譜、殼層隔絕納米粒子增強光譜、核殼材料、表面增強熒光、單晶電化學、異質金屬催化、新能源材料等領域。李劍鋒教授是殼層隔絕納米粒子增強拉曼光譜（SHINERS）技術的主要發明者（Nature 2010, 464, 392-395；Nature Protoc. 2013, 8, 52-65）。在2010年發明的SHINERS技術，解決了表面增強拉曼光譜（SERS）領域40年來長期存在的普適性差的問題，被譽為新一代的先進光譜技術，并被廣泛應用于各個領域。目前該論文已被引用2000余次。李劍鋒教授以第一作者或通訊作者身份已在Nature、Nature Energy、Nature Protoc.、Nat. Commun.、Sci. Adv.、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Lett.等國際頂級雜志上發表多篇論文，總被引5600余次。授權發明專利3項，撰寫英文專著4章。應邀在美國化學會、加拿大化學會等大型國際會議作主題報告和邀請報告。作為大會主席，組織承辦2017年International Conference on SERS（表面增強拉曼光譜國際會議），并擔任Adv. Opt. Mater. (JCR一區，IF = 7.430)、ChemElectroChem (JCR二區，IF = 4.446)等國際SCI期刊編委。
展開 Ansys Lumerical | 用于增強現實系統的表面浮雕光柵
Gaylord，“最佳平行面傾斜表面浮雕光柵”，Appl. Opt. 46， 3674-3681 （2007）
武漢宇熠科技是 ANSYS 全線產品中國區官方指定代理商，提供 Ansys Zemax、Ansys Lumerical、Ansys Speos 等軟件產品的培訓、銷售、技術支持、二次開發、解決方案及這些軟件相關全方位定制服務。
微波爐內葡萄產生電磁場表面等離子增強效應，發出火光
<p> </p><p>開放群：566811107（資料多，不僅限交流）</p><p>群一：836281296</p><p>群二：594368389 </p><p>群三：1080606488 </p><p>群四： 678357196 </p><p>我的qq： 209870384有興趣的可以加我，交流模型。</p><p><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 27, 31);"><img src="https://img.jishulink.com/202409/attachment/03e781d7307845c1b317891388404144.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_219" alt="基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1" width="219"></span></p><p> </p><p> 如果把一顆葡萄放入到微波爐當中加熱，并不會有什么問題。</p><p> 可是如果把一顆葡萄切成兩半，不過不是完全切斷，而是保留著表皮相連，再放入到微波爐當中加熱一會，兩半葡萄的連接處就會產生“火花”，并且會越發劇烈，發出耀眼的火光，如果一直持續下去，甚至會導致微波發生爆炸。不僅如此，如果是兩顆葡萄挨在一起，放到微波爐中加熱，也會有“火花”噴出來。</p><p><img src="https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/down
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5，comsol超表面-石墨烯增強金屬納米結構的近紅外光吸收 ￥3389
本文復現了論文《基于磁激元效應的石墨烯-金屬納米結構近紅外吸收研究》-陳浩 該篇論文中所有結果。
基于磁激元效應的石墨烯-金屬納米結構近紅外吸收研究.pdf
首先，模型如下
在半無窮大Ag襯底上有一層sio2，sio2上面有周期性的Ag納米顆粒，一束平面光從上往下垂直照射，作者發現在Ag納米顆粒上面鋪一層石墨烯，能大大提高對近紅外光波段的光的吸收。
首先 撇開石墨烯不談，這個模型是仿真超材料吸收方面的基礎中的基礎 ，即設計一個周期性的結構，然后計算該結構的吸收光譜。
本文的難點在于石墨烯的仿真。文中給出了通過計算石墨烯電導率，然后得到石墨烯的相對介電常數。具體如下圖
文中將石墨烯當做面材料處理，作者說由于石墨烯太薄，若當做體材料處理會大大增加計算量。
其實把石墨烯畫成體材料，然后手動用掃略去剖網格的話，并不會增加太多計算量。在下面的付費內容中額外給出了把石墨烯畫成體材料的模型。把石墨烯處理成體材料或者面材料在本文模型中計算結果一致，如下圖。
以下是論文VS我復現的對比
1，首先對比有無石墨烯時候的吸收光譜
2，在吸收峰值處的磁場分布與損耗功率密度
3，改變多種參數，反復計算
4，石墨烯相對介電常數的虛部
下面是付費內容，如下圖
展開 鎳單原子表面修飾分級MoS2納米片及其增強電催化析氫性能
作者對MCM@MoS2-Ni的電催化HER性能進行了研究，以探索單原子結構表面調節的貢獻。通過密度泛函理論(DFT)計算充分證實了新的能帶結構的生成。新生成的能帶結構可以直接提高與Ni原子配位的S原子對H吸附的吉布斯自由能, 進而促進反應的進行。為了確認DFT預測，作者通過LSV曲線來研究催化劑在0.5 M H2SO4中的電催化HER性能。如圖4c和4d所示，MoS2和MCM的復合可以有效地加速電催化動力學，從而提高催化性能。此外，Ni單原子的表面修飾則可以進一步促進本征活性位點的生成，進一步提高反應速率。為了研究MCM@MoS2-Ni催化劑的穩定性，作者進行了恒電位下的長期穩定性測試和連續的LSV掃描。MCM@MoS2-Ni的電流密度在24 h內保持基本穩定 (圖4e)，1000次循環后LSV曲線出現較小偏移，進一步證明了電催化劑的高穩定性(圖4f)。作者還通過研究雙層電容(Cdl)來評估電化學活性表面積(ECSA)(圖4g,h)。電化學阻抗譜(EIS)擬合結果證明MCM@MoS2-Ni的電荷轉移電阻遠小于MCM@MoS2和原始MoS2 (圖4i)。從上述結果可以看出，MCM@MoS2-Ni活性的顯著增強很與其增強的電子傳遞效率以及增加的本征活性位點有關。
【小結】
綜上所述，作者利用表面調控策略，將孤立的鎳原子有效地修飾于MCM納米纖維支撐的分層MoS2納米片上。X射線吸收精細結構分析證實修飾的鎳原子在MoS2的基面上產生縮短的Ni-S鍵以及扭曲構型。DFT計算表明，孤立的鎳原子修飾可以形成新的電子態，以調節氫原子在配位硫原子上的吸附行為，進而實現對S原子的活化。所合成的MCM@MoS2-Ni電催化劑具有較高的HER活性和穩定性。
展開 【科普系列】基于超材料的無標記光學生物傳感
在過去的十幾年內，研究者們提出了一系列基于法諾共振超材料、雙曲超材料、拓撲暗點等離子體超材料以及表面增強拉曼散射超材料等來構建新型無標記光學生物傳感器（圖2），有效提高了光學生物傳感器的靈敏度和品質因數，實現了較低的濃度檢測極限。
圖2 可見光與近紅外波段超材料生物傳感器
（a）由光學“亮”偶極天線和光學“暗”四極天線組成的法諾共振超材料；（b）光柵耦合雙曲超材料；（c）能夠實現拓撲暗點的自組裝核殼等離子體超材料；（d）用于表面增強拉曼散射的開口諧振環超材料
2 中紅外波段超材料生物傳感器
中紅外光譜對應著多種生物分子的特征振動指紋。通過獲取這種振動指紋，中紅外光譜能夠以非破壞、無標簽方式提供生物分子精細的生化信息，適合于檢測、識別多種不同種類的生物分子。然而，由于中紅外波長（2~6 μm）與生物分子尺寸（<10 nm）之間的巨大尺度失配，使得振動吸收信號非常微弱。當檢測納米樣品、生物膜或表面結合分子數量較少時，中紅外光譜的檢測靈敏度較低，而采用表面增強紅外吸收可有效克服這一局限。當亞波長諧振器的諧振峰與分子振動指紋重疊時，局域增強的電場可以增強分子與諧振器之間的耦合，導致諧振頻率和強度的變化，從而提取分子指紋。這一方法已在多種金屬基超材料、石墨烯超材料和介質基超表面中實現并用于生物信息檢測（圖3）。
展開 光學應用詳解｜深度解析激光拉曼光譜儀
主要應用
在有機化學上的應用
拉曼光譜在有機化學方面主要是用作結構鑒定的手段，拉曼位移的大小、強度及拉曼峰形狀是確定化學鍵、官能團的重要依據。利用偏振特性，拉曼光譜還可以作為順反式結構判斷的依據。
在高聚物上的應用
拉曼光譜可以提供關于碳鏈或環的結構信息。在確定異構體（單體異構、位置異構、幾何異構和空間立現異構等）的研究中拉曼光譜可以發揮其獨特作用。電活性聚合物如聚毗咯、聚噻吩等的研究常利用拉曼光譜為工具，在高聚物的工業生產方面，如對受擠壓線性聚乙烯的形態、高強度纖維中緊束分子的觀測，以及聚乙烯磨損碎片結晶度的測量等研究中都采用了拉曼光譜。
在生物方面上的應用
拉曼光譜是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光譜很弱、譜圖又很簡單，故拉曼光譜可以在接近自然狀態、活性狀態下來研究生物大分子的結構及其變化。拉曼光譜在蛋白質二級結構的研究、DNA和致癌物分子間的作用、視紫紅質在光循環中的結構變化、動脈硬化操作中的鈣化沉積和紅細胞膜的等研究中的應用均有文獻報道。利用FT-Raman消除生物大分子熒光干擾等，有許多成功的示例。
在表面和薄膜方面的應用
拉曼光譜已成CVD（化學氣相沉積法）制備薄膜的檢測和鑒定手段。另外，LB膜的拉曼光譜研究、二氧化硅薄膜氮化的拉曼光譜研究都已見報道。
盡管拉曼散射很弱，拉曼光譜通常不夠靈敏，但利用工振或表面增強拉曼技術就可以大大加強拉曼光譜的靈敏度。表面增強拉曼光譜學（SERS）已成為拉曼光譜研究中活躍的一個領域。
便攜式激光拉曼光譜儀
便攜式拉曼光譜儀是一種現場快速、非接觸檢測的重要工具，在液體樣品的檢測上具有明顯優勢。
便攜式激光拉曼光譜儀器的最新進展主要表現以下幾個方面：
第一，儀器的S／N大幅度提高。
展開 武漢大學合作實現金屬納米晶芯片高速打?。?/span>
其中，基于銅納米晶粒的表面增強拉曼效應芯片在對多種生物分子的檢測中提供極低的檢測限（10-12 M）。nano-LaMP結合了激光和MOF材料的優點，為芯片制造提供了節能環保、快速靈活的新方法。
該工作獲得國家自然科學基金，國家重點研發計劃武漢大學創新團隊項目的資助，以及上海光源（SSRF），武漢大學大型儀器共享平臺和測試中心的支持。（來源：武漢大學）
科學家探索石墨烯在3D打印和生物醫學應用中的奇跡和毒性
“支持其臨床應用的GO的壓倒性特性是兩親性、表面官能度、熒光猝滅能力和表面增強拉曼散射性質。石墨烯缺陷部位的疏水性、大表面積、波紋和晶界是考慮它們用于生物醫學用途的重要因素。”研究小組表示。
“在3D打印的幫助下，可以調整一系列生物材料，以便為復雜的組織工程應用獲得理想的特性和多種功能，以及制造適合手術的結構。”
石墨烯合成
然而，人們仍然非常關注石墨烯如何與生物結構混合，研究人員列出了許多可能影響互相作用的因素，包括：
?細胞的大小和形狀
?橫向尺寸
?表面化學
?雜質
?凝聚
“石墨烯與細胞膜之間的物理相互作用被認為是石墨烯誘導毒性的主要機制?！毖芯咳藛T表示，“石墨烯片的尖銳邊緣會對細胞膜造成損傷，導致細胞內內容物的泄漏。此外，已知GO和RGO都會在哺乳動物細胞中誘導細胞毒性，氧化應激和DNA損傷。”
雖然研究人員看到石墨烯在許多不同應用中的應用前景光明，包括生物醫學行業的應用，但科學家和醫療專業人員試圖幫助解決人類對人類的毒性仍有明顯的重大障礙需要克服。
“總之，石墨烯有望為生物醫學應用提供令人興奮的納米平臺，但仍有許多問題需要解決。建議石墨烯衍生物在進行生物醫學應用或臨床應用之前應進行廣泛的安全性評估或驗證?！?藥物和基因傳遞應用
a)使用胺類PEG功能化GO輸送阿霉素。 b）sirna的傳遞和使用pei-coorded go-for基因沉默技術（RISC-RNA誘導沉默復合物）的mRNA降解
來源：增材之光
展開 電沉積過程中的電腐蝕
實驗和理論模擬結果表明，電沉積過程中的電腐蝕來源于電極表面附近區域pH值的顯著變化。通過改變電化學參數可以實現對電沉積生長速度和電腐蝕程度的有效控制，從而獲得一些有趣的、未見報道的微納米結構。這個研究大大增強了電化學在可控合成微納米結構中的能力，使其能夠與成熟的濕化學合成相媲美，甚至在某些情況下優于傳統的濕化學合成方法，譬如制備與襯底有牢固結合力的微納米結構。以電化學生長銀氧籠狀體（Ag7O8NO3）為例，展示了金字塔、凹面金字塔等結構的可控合成。這些結構本身以及衍生結構在表面增強拉曼散射檢測等領域具有應用前景。該成果以題為Electrocarving during Electrodeposition Growth發表在Advanced Materials上。論文第一作者為浙江大學材料學院碩士研究生王艷玲和博士研究生趙麗研同學。
【圖文導讀】
圖1：鍍金硅襯底上銀氧籠狀體（Ag7O8NO3）八面體結構的合成及表征
圖2：不同沉積電壓和時間條件下的形貌演化過程
圖3：電腐蝕過程存在的實驗驗證。
圖4：理論模擬及實驗驗證電沉積過程在陽極附近電解液的pH值變化。
圖5：改變電解液成份增強電腐蝕過程后沉積結構的形貌演化。
展開 
東南大學張久洋教授團隊在金屬-高分子復合電子材料領域取得系列重要進展
（d）比較R6G在納米Ga（GRR）和超聲處理的Ga NPs上的拉曼增強因子。（e）用FDTD模擬的納米Ga（GRR）的局部電場分布圖。（f）納米Ga的費米能級與R6G分子的HOMO或LUMO能級之間的PICT過程。
液態金屬（LMs）鎵（Ga）以其獨特的流動性而聞名于世，是科學研究中的一顆新星。目前，用于各種應用的鎵通常使用物理方法生產，這通常會產生較大的微米級鎵液滴，更重要的是，缺乏對鎵結構的精確控制。納米LMs的結構決定了許多先進的應用，包括表面增強拉曼光譜（SERS）、光學相變邏輯材料和生物醫學應用。然而，幾十年來，納米鎵的化學合成一直極具挑戰性。由于Ga3+的低氧化還原電位（Ga3+/Ga：-0.53 V），納米結構Ga的合成通常需要高活性試劑、昂貴的設備和繁瑣的技術，如極強的還原試劑、熱蒸發或分子束外延。到目前為止，還沒有發現一種開發鎵納米材料的簡便方法。這項工作成功地利用經典的電化學置換反應（GRR）在溫和的條件下便利地合成均勻的Ga納米液滴，而無需使用高活性試劑和特殊設備。GRR制備的納米Ga具有顯著的SERS檢測能力，具有低檢測限（106mol L-1）、高穩定性（60天）和驚人的平均Raman 增強因子（EF）值超過105，這是迄今為止Ga金屬的最高EF。這項工作報告了液態金屬的新化學，并使鎵納米液滴的簡易制備成為可能，從而成功地將鎵化學與光譜學連接起來，以用于未來的先進應用。
該項工作以封面論文發表于Materials Horizons, 課題組博士生高鑫同學為第一作者，張久洋教授為通訊作者。
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