《多層薄膜型拉曼器件的設計、構建及遠程調控》是依託浙江師範大學，由馮九菊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多層薄膜型拉曼器件的設計、構建及遠程調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馮九菊
- 依託單位：浙江師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬以銀、金、銅等金屬為基礎來構建有拉曼活性的基底層，通過功能材料合成技術對其形貌、尺度及結構進行調控，連續引入非導電薄膜和有拉曼活性的金屬薄膜來設計、構建新型多層薄膜。利用表面增強拉曼光譜、電化學、紅外光譜等技術來研究探針生物分子如蛋白質的特徵結構、生物活性、界面取向及表面催化反應機理等，深入理解蛋白質結構與功能的關係，構建光電生物感測器件。採用穩態或時間分辨表面增強共振拉曼光譜-電化學聯用技術來研究血紅素類蛋白質在該體系中的電子傳遞過程，揭示電子傳遞機理。考察非導電薄膜和金屬薄膜的介電性能及其厚度對探針生物分子拉曼信號的影響，實現光電信號的遠程調控。建立表面增強拉曼散射理論模型，探討非導電薄膜和金屬薄膜間拉曼信號的增強機制。利用該體系構建寬電位、寬光譜的新型光電生物感測器件，並拓展其在免疫分析、生物分析、環境監測及藥物與蛋白質的相互作用等領域的套用研究。
結題摘要
經過四年的努力，本研究工作達到了預期目標，利用生物小分子(天冬門醯胺、精氨酸、胞嘧啶、谷氨酸、氨基葡萄糖)、有機小分子(乙二胺、N-甲基咪唑、尿素、三聚氰胺、咖啡因、尿囊素、對氨基吡啶、二羥丙茶鹼、二甲雙胍)、無機離子(Fe3+、NO2-、I-) 等調控，結合電沉積和濕化學等合成技術，合成了具有多級微納結構的貴金屬納米材料，構建了可控制備高拉曼活性的基底材料，成功構築Au-AHMT-formaldehyde、Au-MPY–Pb2+、AuPt-MPY-glucose、Au-4-MBA和Au-ATP多層表面增強拉曼活性器件，實現了的表面增強拉曼（SERS）的遠程調控，可以用於甲醛、葡萄糖Pb2+、Pb2+以及一些巰基分子的SERS檢測。由於Au、Ag 、Pd等貴金屬材料有良好的拉曼增強效應，我們開展了多級微納米結構的一元、二元以及多元合金材料的合成方法學的研究。在電沉積、一步濕化學合成、水熱合成、溶劑熱合成等條件下，探討了小分子化合物對納米材料的形貌、SERS光譜性能和光電催化性能的影響，並對其生長機理進行了研究。實驗發現氨基（生物）分子對貴金屬的可控合成具有良好的調控作用，進而構建多個光電生物感測器件。在該基金的資助下，目前累計發表論文112篇，其中SCI論文109篇，影響因子大於6.0的30篇(2篇Biosens. Bioelectron.；3篇ACS Appl. Mater. Interfaces；3篇Nanoscale；9篇J. Mater. Chem. A；13篇J. Power Sources)，J. Mater. Chem. A前封面論文1篇；J. Mater. Chem. C後封面論文1篇。申報國家發明專利5個，已授權3個；培養研究生來18名，其中8名同學獲國家獎學金。
