基于半导体涉及电荷转移的SERS及其增强机制研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨立滨 著

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• SERS
• 表面增强拉曼散射
• 电荷转移
• 半导体
• 增强机制
• 拉曼光谱
• 纳米材料
• 光谱学
• 材料科学
• 光物理

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出版社： 黑龙江大学出版社有限责任公司

ISBN：9787811297270

商品编码：29764055400

包装：平装

出版时间：2014-07-01

基本信息

书名：基于半导体涉及电荷转移的SERS及其增强机制研究

定价：30.00元

作者：杨立滨

出版社：黑龙江大学出版社有限责任公司

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787811297270

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要包括Au/ZnO/PATP组装体中ZnO对电荷转移诱导表面增强拉曼散射的贡献、TiO2纳米粒子作为SERS基底及其增强机制研究、表面增强拉曼散射研究4-MBA分子在TiO2纳米粒子上的吸附行为、Zn掺杂对纳米TiO2表面增强拉曼散射性能的影响等几部分内容。

目录

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第l章 表面增强拉曼散射与半导体纳米材料
1.1 表面增强拉曼散射简介
1.2 半导体纳米材料简介
1.3 本书的研究思路和内容
参考文献
第2章 Au-ZnO—PATP组装体中ZnO对电荷转移诱导SERS效应的贡献
2.1 概述
2.2 实验部分
2.3 结果与讨论
2.4 本章小结
参考文献
第3章 TiO2纳米粒子作为SERS活性基底及其增强机制研究
3.1 概述
3.2 实验部分
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
参考文献
第4章 用SERS光谱研究4-MBA分子在TiO2纳米粒子上的吸附行为
4.1 概述
4.2 实验部分
4.3 结果与讨论
4.4 本章小结
参考文献
第5章 zn的掺杂对TiO2纳米粒子SERS性能的影响
5.1 概述
5.2 实验部分
5.3 结果与讨论
5.4 本章小结
参考文献
第6章 Ag—TiO2纳米复合体上电荷转移诱导的SERS效应
6.1 概述
6.2 实验部分
6.3 结果与讨论
6.4 本章小结
参考文献
作者简介

作者介绍

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杨立滨，佳木斯大学教师。

文摘

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序言

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《纳米材料的表面增强拉曼光谱学及其在生物医学领域的应用》 内容简介： 本书深入探讨了纳米材料在表面增强拉曼光谱（SERS）技术中的关键作用，并着重阐述了这些材料在生物医学领域展现出的巨大应用潜力。本书旨在为读者提供一个全面、系统的视角，理解SERS的工作原理、纳米材料的设计策略以及其在疾病诊断、药物递送、生物传感等方面的最新进展。 第一章：表面增强拉曼光谱学（SERS）基础 1.1 拉曼光谱学概述： 拉曼散射现象的物理机制。 分子振动与拉曼光谱的对应关系。 拉曼光谱在分子结构鉴定和化学分析中的优势与局限性。 1.2 SERS效应的产生机制： 近场增强机制（电磁场增强）。 金属纳米结构（金、银等）的表面等离激元共振。 “热点”区域的形成与增强效率。 “分子偶极子-表面等离激元”相互作用。 化学增强机制（电荷转移）。 分析物分子与SERS基底之间的电荷转移过程。 形成中间络合物及其对拉曼信号的影响。 与电磁场增强机制的协同作用。 1.3 SERS信号的增强因子： 增强因子的定义与计算方法。 影响增强因子的关键因素：基底材料、纳米结构形貌、尺寸、间距、分析物与基底的距离等。 理论模型与实验测量。 1.4 SERS实验技术： SERS基底的制备方法：化学合成法、物理刻蚀法、自组装法等。 SERS信号的采集与处理：仪器配置、光谱采集参数优化、背景扣除、峰拟合等。 SERS的灵敏度与选择性。 第二章：SERS基底材料的设计与制备 2.1 金属纳米材料作为SERS基底： 金（Au）和银（Ag）纳米颗粒的优良SERS性能。 合成方法：胶体法、化学还原法、电化学沉积法等。 形貌控制：球形、棒状、星形、立方体等，及其对SERS性能的影响。 尺寸效应：不同尺寸对表面等离激元共振频率的影响。 其他金属纳米材料：铜（Cu）、铂（Pt）、钯（Pd）等。 性能特点与应用场景。 2.2 贵金属合金纳米结构： Au-Ag、Au-Cu等合金纳米结构的SERS性能增强。 合金组成与形貌对SERS性能的协同优化。 2.3 贵金属纳米复合材料： 金属-金属氧化物（如Au-TiO2, Ag-SiO2）复合材料。 构建异质结，优化电荷转移和表面活性。 增强稳定性与耐腐蚀性。 金属-石墨烯/二维材料复合材料。 利用二维材料的载流子效应和高表面积。 构建三维SERS结构。 金属-聚合物复合材料。 引入功能性聚合物，实现靶向识别或药物缓释。 2.4 非金属材料在SERS中的应用： 碳纳米材料（碳纳米管、富勒烯、石墨烯）。 半导体纳米材料（TiO2, ZnO）。 介质材料（SiO2, Al2O3）作为间隔层或功能化载体。 2.5 SERS基底的图案化与阵列制备： 光刻、电子束刻蚀、纳米压印等技术。 构建高度有序、可重复的SERS传感器阵列。 实现高通量和微型化检测。 第三章：SERS在生物医学领域的应用 3.1 疾病诊断与早期筛查： 生物标志物的SERS检测： 肿瘤标志物（如PSA, CEA）。 炎症标志物。 代谢标志物。 传染病标志物（病毒、细菌）。 血液、尿液、唾液等体液的SERS分析。 细胞和组织的SERS成像： 细胞内成分的原位、无标记检测。 组织病理学的SERS辅助诊断。 3.2 药物分析与药物递送监控： 药物分子的SERS定性与定量分析。 药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程的SERS实时监测。 SERS用于评价药物载体（如纳米粒、脂质体）的药物包载效率和释放行为。 SERS作为一种无标记方法，用于评价药物与生物靶标（如DNA、蛋白质）的相互作用。 3.3 生物传感与环境监测： SERS生物传感器： 通过表面修饰实现对特定生物分子（抗体、核酸、酶）的高特异性识别。 构建用于检测DNA序列、蛋白质构象变化的传感器。 环境污染物（农药、染料、重金属）的SERS检测。 食品安全检测：非法添加剂、致病菌的SERS分析。 3.4 细胞成像与药物靶向递送： 将SERS纳米探针引入细胞，进行活细胞成像。 设计具有靶向基团的SERS纳米粒子，实现对特定细胞或组织的靶向富集。 利用SERS信号指导药物的精准释放。 3.5 SERS在微生物学研究中的应用： 细菌和真菌的快速鉴定与耐药性分析。 微生物群落组成的SERS分析。 第四章：SERS增强机制的深入理解与发展趋势 4.1 电磁场增强机制的理论模拟与实验验证： 有限元法（FEM）、时域有限差分法（FDTD）等数值模拟技术。 理解纳米结构间距、“热点”分布对SERS信号的影响。 4.2 化学增强机制的研究进展： 探索新型SERS基底材料，以优化电荷转移过程。 理解电荷转移的动力学过程及其对拉曼光谱的调控。 电荷转移与表面等离激元共振的协同效应。 4.3 SERS与其他光谱技术的联用： SERS-荧光光谱联用。 SERS-表面增强红外光谱（SEIRAS）联用。 SERS-质谱联用。 实现更全面的分子信息获取。 4.4 SERS在复杂生物基质中的应用挑战与对策： 基质效应的抑制。 信号的鲁棒性与重现性。 开发一体化、便携式SERS检测平台。 4.5 未来发展方向： 高灵敏度、高选择性、高稳定性SERS基底的开发。 多功能SERS纳米探针的设计。 SERS在单分子检测领域的突破。 SERS技术与人工智能（AI）在数据分析与模型构建中的结合。 SERS在精准医疗、个性化诊断中的更广泛应用。 本书的每一章都将结合大量的实验数据、图表和最新的研究成果，力求为读者呈现一个清晰、深入的SERS技术全景图。通过对SERS基础理论、材料设计、应用实例以及未来趋势的全面介绍，本书旨在激发研究人员的创新思维，推动SERS技术在生物医学及相关领域的进一步发展和应用。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像是进行了一场结构精妙的学术漫步。作者在叙事手法上展现了极高的专业素养和独特的洞察力。他没有采用那种教科书式的、干巴巴的逻辑堆砌，而是巧妙地将理论背景的铺陈与实际实验数据的展示无缝衔接起来。我发现，即便是初次接触该领域的新手，也能通过作者循序渐进的引导，逐步深入到复杂的核心机制中去。尤其值得称赞的是，作者在阐述一些前沿概念时，总能用恰当的比喻来消解晦涩感，使得那些原本需要反复推敲才能理解的物理化学过程，变得生动而易于接受。这种兼顾深度与可读性的平衡感，在专业书籍中实属难得，极大地提升了我的阅读体验，让我感觉自己并非在被动接受信息，而是在与一位经验丰富的导师进行深入的交流。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我对于许多硬核的科学著作抱持着一种敬而远之的态度，通常需要花费大量时间去消化每一个句子。然而，这本书在信息密度与理解效率之间找到了一个令人惊讶的甜点。我注意到作者在处理数据可视化方面投入了巨大的精力。那些复杂的谱图分析、时间分辨的动力学曲线，都被精心设计成了高对比度、信息量适中的图示。此外，书中的附录部分也极其实用，提供了许多常用的计算程序片段和参数参考表，这些“工具箱”式的补充材料，对于日常的课题设计和数据处理工作具有直接的实践指导意义，而非仅仅是理论的堆砌。这表明作者不仅是一位理论探索者，更是一位深谙实践需求的工程师，使得这本书的价值远远超出了纯粹的学术探讨范畴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，无疑是对当前研究领域前沿进展的一次重要梳理和贡献。它不像某些流行的科普读物那样追求速度和广度，而是专注于某一特定、但至关重要的交叉学科领域，进行了深入而细致的挖掘。我感受到作者对所讨论现象的每一个细微变化都抱持着近乎苛刻的审视态度。在对若干关键争议点的讨论部分，作者展现了极大的学术勇气和批判性思维，他不仅列举了支持某个观点的证据，同时也毫不回避地指出了现有模型的不足之处，并提出了未来可能的研究方向。这种坦诚和前瞻性，使我坚信这本书不仅能指导当前的科研工作，更能激发未来一代研究人员去挑战和突破现有的认知边界，具有持久的学术生命力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容编排逻辑严谨得令人称奇。它似乎遵循着一个完美的“由宏观到微观，再由理论到应用”的递进链条。开篇对背景知识的梳理，奠定了坚实的基础，但绝非泛泛而谈，而是直指核心痛点。随后，作者详细阐述了各种实验技术的原理和局限性，这部分内容对于计划开展相关研究的实验工作者来说，简直是宝贵的“避坑指南”。更让我印象深刻的是，在讨论到关键的理论模型构建时，作者引用了大量的跨学科研究成果，显示出其知识体系的广博。他没有固守单一学科的框架，而是展现了一种开阔的视野，将物理学、化学、材料学等多个领域的概念融会贯通，成功地构建了一个多维度、多层次的认知框架，使得我们对复杂现象的理解不再局限于单一视角的局限。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计相当吸引人，硬壳封面采用了深邃的靛蓝色，搭配烫金的书名和作者信息，在灯光下泛着低调而典雅的光泽。拿到手里时，能明显感觉到纸张的质感，触感厚实而细腻，显然出版社在选材上是下了功夫的。内页的印刷清晰度极高，图表和公式的排版布局合理，即便是复杂的分子结构图也能一目了然。我特别欣赏作者在章节之间的过渡设计，过渡页采用了半透明的硫酸纸，上面印有与该部分主题相关的艺术化微观结构示意图，这种细节的处理，让人在阅读严肃的科学内容时，也能感受到一种视觉上的享受和节奏感。整体来看，这本书不仅是一本知识的载体，更像是一件值得收藏的工艺品，非常适合那些对书籍美学有较高要求的科研人员和学生。