采用一种高活性的纳米银膜作为表面增强拉曼散射（SERS）基底, 以近红外激光（785 nm）作为激发光源, 对胞嘧啶核苷（胞苷）水溶液（10－2～10－8 mol·L-1）进行了近红外表面增强拉曼散射（NIR-SERS）光谱检测。 实验结果表明, 当胞苷水溶液浓度等于或低于10－7 mol · L-1时, 可在300～2　000 cm-1范围内获得信噪比较好的NIR-SERS光谱。 将胞苷水溶液（10－2～10－5 mol · L-1）分别滴在10片不同的纳米银薄膜上进行检测, 结果表明该纳米银膜体现出了较好的光谱重现性。 通过对纳米银膜表面形貌进行表征发现聚乙烯醇（PVA）包覆的纳米银颗粒在铝片表面形成“草状”结构。 并通过对吸附了胞苷分子的纳米银膜进行紫外-可见光反射光谱检测, 发现在800 nm处出现等离子共振峰。 因此采用785 nm的近红外激光作为激发光时, 该体系能够体现出强烈的表面等离子共振（surface plasmon resonance, SPR）特性。 同时采用DFT-B3LYP/6-311G对胞苷分子进行了拉曼光谱计算, 计算所采用入射光波长为785 nm, 通过计算结果与实验测得的胞苷固体的拉曼光谱对比发现在300～2　000 cm-1范围内两者匹配得较好, 进而对其振动进行了归属。 最后通过比较胞苷的拉曼光谱和NIR-SERS光谱对胞苷分子在纳米银膜上的可能吸附方式进行了分析。 分析结果表明胞苷分子主要为其核糖部分吸附纳米银颗粒上, 同时该分子的17NH2基团可能靠近局域电磁场增强区域。

本文将聚乙烯醇(PVA)包覆的纳米银粒子组装在铝片表面形成的纳米银薄膜作为表面增强拉曼散射基底,使用扫描电镜对纳米银膜的表面形貌进行了表征。同时采用近红外激光(785 nm)作为激发光对甲氰菊酯的丙酮溶液(10-4~10-7 mol/L)进行了近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)光谱检测。结果表明该方法对甲氰菊酯的检测极限为10-6 mol/L。最后对甲氰菊酯的NIR-SERS光谱重现性进行了检测,即分别检测了浓度为10-4 mol/L和10-5 mol/L的甲氰菊酯丙酮溶液各6个样品,实验结果表明该纳米银膜在检测甲氰菊酯时体现出了较好的重复性。

在恒温条件下(80℃)加热硝酸银和柠檬酸三钠混合液制得纳米银胶。将混合液66 mL分别加热60,90,120,150,180和210分钟制得六个不同时间的纳米银胶样本。用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计对上述6个样品进行检测,通过UV-Vis吸收光谱分析了纳米银胶中纳米银颗粒的粒径和粒径分布变化情况。同时使用激发光波长为785 nm的便携式拉曼光谱仪,以结晶紫(1×10^-6 mol/L)作为探针分子对加热不同时间的纳米银胶进行近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)活性研究。最后分析了激光功率和银粒子浓度对结晶紫NIR-SERS光谱的影响。

以蔷薇科三个亚科九种植物的叶为材料， 利用傅里叶变换红外光谱法对九种植物进行亲缘关系分析和品种鉴定。 叶中主要含有大量的碳水化合物、 蛋白质、 脂类、 核酸等物质。 糖类物质的峰主要在1　440～775 cm-1之间， 1　440～1　337 cm-1为纤维素、 木质素的振动峰， 1　000～775 cm-1为核糖的伸缩振动。 蛋白质的峰主要在1　620～1　235 cm-1之间， 1　620　cm-1为蛋白质酰胺Ⅰ带的CO伸缩振动， 1　523 cm-1为蛋白质酰胺Ⅱ带N—H和C—N吸收峰。 脂类物质的峰主要出现在2　930～1　380 cm-1之间， 2　922　cm-1为脂肪CH2的伸缩振动， 1 732 cm-1是脂肪酸CO的伸缩振动。 核酸的标志峰出现在1 250～1 000 cm-1， 1　068 cm-1是磷酸基团的对称伸缩振动， 1　246 cm-1是磷酸基团的不对称伸缩振动。 研究结果表明： FTIR光谱数据经平滑、 标准化处理、 二阶求导、 主成分分析和系统聚类建立的聚类分析模型与传统分类结果相一致。 杏、 樱桃聚为一类（李亚科）， 翻白叶、 月季、 草莓聚为第二类（蔷薇亚科）， 火棘、　苹果、 枇杷、 海棠聚为第三类（苹果亚科）， 亚科聚类正确率为100%， 但属聚类的正确率仅为55.56%。 利用该聚类模型进行物种鉴定正确率为100%。 该项研究为植物的亲缘关系分析提供了新的思路与方法。

为了在常温下鉴定新鲜植物样品的挥发性物质, 且避免繁杂前期样品的制备过程, 将新鲜样品切细后置入顶空瓶中, 用注射器抽取顶空瓶上方的挥发性物质注入用微波法制备的纳米银溶胶中, 用R-3000便携式拉曼光谱仪进行SERS的测量。 获得了葱属植物大蒜、 韭菜、 葱的挥发性物质的表面增强拉曼光谱(SERS)。 大蒜的SERS谱中较强的峰出现在307, 399, 569, 711, 1 182, 1 287, 1 397, 1 622 cm-1处。 韭菜的SERS谱中最强的峰出现在672 cm-1, 较弱的峰出现在274, 412, 575, 1 185, 1 289, 1 396, 1 618 cm-1处。 葱的SERS谱中最强的峰出现在693 cm-1, 次强峰出现在372, 888, 1 023 cm-1处, 较弱的峰出现在1 088, 1 211, 1 322 cm-1。 获得二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、 烯丙基甲基硫醚(allylmethyl sulfide)、 1-丙硫醇(1-Propanethiol)的液态、 气态的SERS谱。 经对比研究得出: 吸附在银表面的大蒜、 韭菜、 葱的主要挥发性物质分别是二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、 烯丙基甲基硫醚(allyl methyl sulfide)、 1-丙硫醇(1-Propanethiol)。 同是葱属植物但不同种大蒜、 韭菜、 葱其吸附在银表面的主要的挥发性物质不一样, 吸附在银表面的各种葱的主要挥发性物质都是1-丙硫醇。 该实验结果表明顶空与SERS结合, 不需要复杂的提取过程, 可直接用于新鲜植物的挥发性物质快速检测。

本文采用种子生长法、利用双表面修饰剂制备了金纳米棒, 其长径比为3.5:1。该金纳米棒的消光光谱显示: 利用该方法制备的金纳米棒有两个表面等离子共振(SPR)峰, 分别位于540 nm 和780 nm处。其中780 nm处的表面等离子共振峰靠近红外光谱区, 可以与文中采用的激发光源 (785 nm 激光) 较好的匹配, 从而有助于实现共振拉曼散射增强效应。本文以D-核糖(D-Ribose)为探测分子, 基于金纳米棒进行了近红外表面拉曼散射(NIR-SERS)活性检测, 从而获得了光谱重复性良好的NIR-SERS光谱图。同时, 采用密度泛函理论(DFT), 以B3LYP/ 6-31G 和6-31G/LanL2DZ为基组函数, 分别对D-核糖分子以及D-核糖分子与金原子形成的团簇进行结构优化和普通拉曼光谱(NR)计算, 发现理论值和实验值符合较好。此外, 文中对D-核糖的NIR-SERS谱带进行了分析和归属, 发现当D-核糖分子吸附到金纳米粒棒上时, 主要是以羟基上的氧原子(O9)吸附在金原子上而形成金属键。

利用傅里叶红外光谱(FTIR)研究三种烟草品种DNA的差异, 旨在对烟草品种进行亲缘关系分析和品种鉴定。 研究结果显示, 三种烟草品种DNA 红外光谱较为相似, 均有四个明显的特征峰, 1 103 cm-1是DNA磷酸二酯键的对称伸缩振动, 1 236 cm-1是DNA 磷酸二酯键的非对称伸缩振动, 1 400 cm-1 是DNA糖苷键的伸缩振动, 1 622 cm-1是DNA中是胞嘧啶C4—C5=C6的环伸缩振动。 通过平滑、 标准化处理、 二阶求导、 提取主成分和系统聚类分析建立了DNA FTIR光谱数据聚类分析模型。 使用该模型对三个烟草品种进行鉴定, 鉴定正确率为100%。 使用该模型对三个烟草品种进行亲缘关系分析, 云烟87与K326聚为一类, 距离系数为0.003, DNA相似度为99.7%, 红大单独聚为一类。 聚类正确率达100%。 该项研究为烟草品种鉴定及遗传育种提供了参考。

桑叶为药食两用的原料, 具有降血糖、降血压、降血脂、延缓衰老等多种保健功效。本文首先采用了傅立叶变换红外光谱法直接、快速、准确地测定了桑叶的红外光谱图, 根据桑叶的峰位, 我们可以推断出桑叶可能含有醇、酚、烷烃、烯、蛋白质和多糖等化学成分; 然后进行了紫外光谱分析及红外光谱和紫外光谱的对比分析, 其结论为桑叶的识别、鉴定和药理分析提供了一定的科学依据。

本文通过傅里叶变换红外光谱法(FTIR)对大红袍和红花的吸收峰的峰强、峰形、峰位进行了对比研究。研究表明, 大红袍和红花的红外光谱图极相似, 在3427、2929、2029、1635、1083、642、529 cm-1 附近均有吸收峰出现且大红袍的强度强于红花, 说明二者含有相同或相近的药物成分。根据光谱图看出, 两种药物具有其各自的特征峰, 这与二者的某些特有功效是相对应的。此外, 大红袍为地方性药物, 红花为中草药常见药物, 此分析为药物大红袍的推广和应用提供了科学合理的依据。

本文采用静电自组装的方法制备了二维纳米银膜。UV-vis吸收光谱显示其等离子体共振吸收带位于400～900 nm 的光谱范围, 延伸到了近红外区, 可以较好的匹配785 nm 的近红外激发光源。以该纳米银膜为基底, 对2-氨基苯硫酚 (2-ATP) 分子进行了近红外表面增强拉曼散射 (NIR-SERS) 检测, 获得了重复性良好的NIR-SERS 光谱图。实验表明: 以2-ATP为探针分子时, 该纳米银膜的NIR-SERS增强因子达到2.19 ×109。 同时, 本文采用密度泛函理论 (DFT), 以B3LYP/6-31G为基函数, 对2-ATP分子进行结构优化和普通拉曼光谱(NR) 计算, 发现理论值和实验值吻合较好。此外, 对2-ATP 的NIR-SERS谱带进行了归属分析, 发现当2-ATP分子在纳米银表面吸附时, 是以-SH基团吸附到银表面, 且同时-SH基团会被纳米银氧化。