表面增强拉曼散射（surface enhanced Raman scattering,简记为SERS）是通过吸附在金属纳米结构表面上的分子与金属表面发生的等离子共振相互作用而引起的拉曼散射强度增强的现象[1].自从1974年Fleishmann等[2]第一次在吡啶吸附的粗糙银电极上观察到表面增强拉曼散射现象以来，众多研究者一直致力于SERS的增强机理、增强衬底及应用等方面的研究工作，SERS光谱技术成为一种研究表面科学和分析科学强有力的工具，广泛应用于光电子学、传感技术、分析化学、生物医学、环境分析、痕量检测与分析[3-7]等领域.通常认为，其增强机理主要分为电磁增强（EM）和化学增强（CM）[8].电磁增强取决于纳米粒子局域表面等离子体共振效应，化学增强取决于检测分子与SERS基底间的电荷转移.通过电磁增强与化学增强能够产生总和约109～1011数量级的拉曼增强信号，在一些局域间隙及尖端可以产生1014数量级的拉曼增强信号[9].目前，利用相关材料制备不同结构、不同阵列的SERS基底并进行理论研究与实际应用已成为SERS研究的一大热点[10].

由于具有表面等离子的共振效应会表现出独特的光学性质，而金属纳米粒子作为一种纳米材料，也具有表面等离子体的共振效应，表现出更为独特的光学性质，因而有广阔的应用前景，从而受到学者们的关注.其中贵金属纳米银具有稳定的物理和化学性质，表面等离子体共振效应最为显著，目前已成为SERS效应最好、应用最广泛的表面增强拉曼散射基底材料[11].相关研究表明，银纳米粒子的光学性质很大程度上取决于其尺寸和形状[12]，因此人们采用各种方法制备尺寸和形貌可控的银纳米粒子，以期达到SERS信号增强的目的.丁瑞平等[13]利用离子交换技术在玻璃基质中引入Ag纳米粒子，以此为基底呈现出良好的拉曼增强效果；Lin等人[14]用热蒸发法在AAO模板上沉淀出银纳米颗粒，该颗粒的SERS特性取决于薄膜的厚度；Lyu等人[15]利用BK7玻璃基片室温下热蒸发沉积厚度约为250 nm的银薄膜，研究了大气环境下它们的热稳定性；刘悠等人[16]采用真空电子束蒸镀技术，分别在PPA多孔层以及阻挡层表面形成了银纳米孔和银纳米帽有序阵列表面增强拉曼散射活性基底.

上述研究结果表明：银纳米粒子是很好的SERS基底材料，同时不同的制备方法将对银纳米粒子的特性产生影响.笔者采用真空热蒸发方法在空白石英玻璃上沉积不同厚度的银纳米颗粒，形成SERS活性基底，并以罗丹明6G（R6G）为探针分子，测试和分析了这种活性基底的表面增强拉曼光谱特性.结果表明，这种活性SERS基底对R6G分子的拉曼散射信号均有较好的增强效应.

1 实验

利用JCP-350M2高真空多靶磁控溅射镀膜机，可实现在空白石英基片(25mm×25mm×0.5mm)上室温热蒸发沉积银纳米颗粒薄膜.实验前，基片用无水酒精和丙酮清洗,蒸发膜料为放在钼舟中的纯度为99.99%的银颗粒，本底真空气压为4.0×10-4Pa，蒸发过程中工件盘旋转，使蒸镀更均匀，蒸发电流在140～145 A之间，蒸发速率约为2 nm/s.用石英晶振膜厚仪监控膜厚，改变沉积时间，晶振仪记录膜厚为201 nm、300 nm和402 nm的三个样品，分别记为：样品A、样品B和样品C.

样品的晶体结构用MiniFlexⅡ型X射线衍射（XRD）仪(Cu Kα辐射λ=0.15406 nm）测量，扫描速率为0.06(°)/s，扫描角度为 30～90(°)/s；表面形貌用 SU8010 型（加速电压 5 kV）场发射扫描电子显微镜(SEM)观测.

图5是不同浓度的R6G吸附在样品B表面的SERS实验结果，其中图5（a）～（d）中四条谱线分别表示浓度为10-8mol/L、10-7mol/L、10-6mol/L、10-5mol/L的R6G的SERS谱图.除了R6G水溶液浓度为10-8 mol/L时检测不到SERS信号外，其余浓度的均可探测出明显的SERS信号，虽然不同浓度的拉曼增强效果不同，但R6G分子的SERS频移基本没发生变化，且SERS光谱强度随着检测物质溶液浓度的增加而增强.因此采用热蒸发方法在石英基片上制备的厚度为300 nm的银纳米颗粒具有很强的表面增强拉曼散射特性，作为SERS基底可以实现对较低浓度化学物质的拉曼光谱探测.

2 结果与讨论

2.1 薄膜的晶体结构和表面形貌

“统计距离”与通常所用的“欧式距离”有相似的含义，都是度量两点间差异性（或者数据的变异）。之所以提出“统计距离”的概念是因为有时候“欧式距离”并不能有效地度量两点间的距离。例如在p维空间中的点在各个维度上“变差”（Variance）是不同，而“欧氏距离”未考虑这种变差的影响，而是将各个维度上的“重要性”等同看待。而“统计距离”在度量距离的时候，将各个维度上的“变差”考虑进去，从而能更准确地测度“数据变异”。

图1为银薄膜样品的XRD图像，不同衍射角度的晶面指数已标注在图中.可以看出样品均为面心立方晶体，与JCPDS国际衍射数据库的标准XRD图集对比，所有衍射峰都是银的衍射峰，晶面指数分别为银（111）（2θ为 38.2°）和（200）、（311）、(222)（2θ分别为 44.4°、77.6°、81.6°）.从图 1 可知， (111)取向的银衍射峰强度随薄膜厚度的增加而逐渐增强，这主要是由于衍射峰强度与薄膜表面纳米颗粒的大小有关，随着基片表面上沉积的粒子数量逐渐增多，薄膜的厚度增加，结晶性能越来越好.

“一定是我写小纸条给那个宋歌生，将颜师父君子剑的剑诀告诉了他，我说‘点如坠石，画如夏云，钩如屈金，戈如发弩，纵横有象，低昂有志’这二十四个字，得换他去落星湖抓二十四条小白鱼喂给小鲲吃，他答应了，我才写纸条给他的啊！各位师父在上，弟子我知道考试作弊不对，下次不敢了，可就是一张小纸条，你们不会让我重考一遍吧！就是重考，也不能拉上袁安与李离吧！早知道万花谷的考试规矩这么严，打死我也不敢传纸条啊！”上官星雨一向有错必认，坦白从宽，至于改不改，那个就得看本小姐的心情了。

  

图1 银薄膜的XRD图像

[9]LE RU E C,ETCHEGOIN P G,MEYER M.Enhancement factor distribution around a single surface-enhanced Raman scattering hot spot and its relation to single molecule detection[J].Journal of Chemical Physics,2006,125（20）：1102-1107.

  

图2 银薄膜的SEM图像 (a)样品A； （b）样品B； （c）样品C

  

图3 不同样品的银纳米颗粒的平均直径

2.2 R6G分子的SERS光谱

[1]黄 茜,王 京,曹丽冉,等.纳米Ag材料表面等离子体激元引起的表面增强拉曼散射光谱研究[J].物理学报,2009,8（3）：1980-1985.

吉林大学的刘国嵩等人设计了一种整体对称结构的步进型精密直线驱动器[8]，该驱动器在保证位移精度和输出力的基础上，具有较好的行程稳定性，实验测得其在100 V驱动电压、10 Hz频率下，稳定步距为11.7 μm，速度达到6 mm/min，理论输出力约为291 N。华南理工大学的杜启亮等人设计了一种行走式压电驱动器，用于驱动微小型机器人[9]。中国科学院的李全松研制了一种整体结构的步进压电驱动器，如图6所示[10]，试验结果表明，该驱动器行程20 mm，最大输出力38 N，步长0.02～35.15 μm。

  

图4 10-4mol/L的R6G分子吸附在不同样品表面的SERS谱图

 

(a)空白石英基底; (b)样品C； (c)样品A； (d)样品B

首先，由于不同样品表面的粗糙度不同，使得银纳米颗粒膜能吸附R6G分子的有效面积不同，粒径越大，有效面积越大，吸附分子数量越多，拉曼信号就越强；对比样品A和B，样品B表面粗糙（见图2），有效面积最大，吸附分子数量最多，其增强因子也就最大.其次，比较样品B和样品C，虽然样品C能吸附分子的有效面积比样品B的大，但是，样品C的颗粒的粒径更大（见图2），颗粒的间距更小，表面较为平整，颗粒之间相互接触形成较为致密的连续薄膜（见图2），导致了样品C的增强因子最小.

作为带铝硅涂层的先进高强钢产品，Usibor® 2000较先前的Usibor® 1500强度增加了30%以上，最高可达2000兆帕；同时具备优秀的抗腐蚀性、制作复杂零件时冲压后无回弹等特性，能够助力汽车制造商在合理成本范围内实现车辆减重目标，相比目前的热成形解决方案，Usibor® 2000能够实现10%～15%的减重效果。

把罗丹明6G(Aladdin Chemistry Co.Ltd)按一定浓度比例溶于电阻率大于18 MΩ·cm-1的超纯水中，制成所需浓度溶液.将制备好的样品切下5mm×5mm部分泡在R6G溶液中30 min，取出后用去离子水清洗干净，并在室温下用氮气吹干，用于拉曼光谱探测.利用Renishaw in Via型显微共焦激光拉曼光谱仪测量SERS光谱，其激发波长为785 nm,激光输出功率为1 mW，光谱分辨率为2 cm-1，激光经过20倍物镜聚焦后，在样品上的光斑直径为2 μm，每个样品采集光谱数据的时间为10 s，波数扫描范围为 1000～1800 cm-1.

例如，在探索孟德尔分离定律过程中，教师已经具有“减数分裂和受精作用”的知识，但学生还不具备。这种认知结构的差异性，往往会使教师对分离定律的讲解高于学生的最近发展区，导致学生由于难以理解而一字不漏地记下孟德尔分离定律的假设。这时，一方面需要教师将认知结构还原至学生的水平(没有减数分裂的知识)，另一方面需要介绍孟德尔提出分离定律的时代背景(知识探索的开始)。将这两个方面作为教学起点，从学生的角度，引领学生一起探索孟德尔分离定律的发生与发展。

  

图5 不同浓度的R6G在样品B中的SERS谱图

 

(a)10-8mol/L; (b)10-7mol/L; (c)10-6mol/L; (d)10-5mol/L

3 结论

采用热蒸发的方法在空白石英基片上沉积不同厚度的银纳米颗粒膜，银纳米颗粒为多晶结构，银薄膜晶粒主要沿（111）取向择优生长；随着膜厚的增加，银纳米颗粒的平均粒径从46 nm增加到80 nm，结晶性能提高；以此银纳米颗粒膜作为SERS衬底时，对吸附的R6G分子能产生很好的增强效应；发现银颗粒平均粒径为65 nm的样品的SERS信号最强，并能检测出浓度为10-7mol/L的R6G分子.

参考文献:

利用上述样品作为SERS的衬底，采用水溶液浓度为10-4mol/L的R6G为探针分子，得到R6G的增强拉曼散射信号，并与空白石英基底的R6G的拉曼谱（见图4(a)）作对比.从测量结果可以清晰地看出：被稀释的R6G吸附在空白石英基底时，其拉曼散射信号强度很弱，看不到拉曼峰，当采用具有银纳米颗粒的样品作为衬底后，其拉曼信号强度大大增强，获得了高信噪比的SERS光谱.拉曼峰的位置标注在图4中，其中1184 cm-1、1363 cm-1、1513 cm-1及1651 cm-1是与苯环相关的C-C伸缩振动特征谱，1127 cm-1处的谱峰是与苯环相关的平面A内C-H弯曲振动产生的，1313 cm-1归属于与苯环相关的C-H的弯曲振动谱[7]，这些谱峰的特征与文献[7,14]的研究结果基本一致；三个样品中SERS信号最强的是样品B，其次是样品A，最弱的是样品C.

[2]FLEISCHMANN M,HENDRA P J,MCQUILLAN A J.Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode[J].Chemica Physics Letters,1974,26：163-166.

[3]ZHOU Q,ZHANG X,HUANG Y,et al.Enhanced surface-enhanced Raman scattering performance by folding silver nanorods[J].Applied Physics Letters,2012,100：113101.

上个世纪九十年代，在宗教主管部门的批复和认可下，昆明居士严玉芝及多位佛教信众开始恢复重建虚宁寺。至今，虚宁寺已建成有山门、放生池、天王殿、大雄宝殿、药师殿、伽蓝殿、祖师殿、地藏殿等；以及围绕海会塔建设的念佛堂、莲花堂、三圣殿、极乐堂、般若堂等殿堂。

[5]WON J C,YOUNGSUK K,JIN K K.Ultrahigh-density array of silver nanoclusters for SERS substrate with high sensitivity and excellent reproducibility[J].American Chemical Society Nano,2012,6（1）：249-255.

[6]薛向欣,张 晶,赵翠梅，等.贵金属/半导体复合SERS基底的研究进展[J].吉林师范大学学报(自然科学版)，2017,38（2）：97-100.

[7]YANG Y,LI Z Y,YAMAGUCHI K,et al.Controlled fabrication of silver nanoneedles array for SERS and their application in rapid detection of narcotics[J].Nanoscale,2012,4（8）：2663-2669.

[8]廖 佳,胡玉玲,李攻科.基于贵金属纳米粒子的SERS活性基底研究进展[J].分析科学学报,2015,31（1）：131-138.

控制纳米颗粒膜的厚度，在空白石英基片上可以制备出不同大小的银纳米颗粒，样品的表面将呈现出不同的形貌.图2为三个样品的SEM表面形貌图像，通过相应的分析软件，可以得出不同样品的银纳米颗粒的平均直径如图3所示（含误差杆）.从图2可知，组成薄膜的银纳米颗粒大小不均匀，颗粒之间紧密接触且相互交叠，形成纳米颗粒的叠层结构；随着薄膜厚度的增加，样品表面的银纳米颗粒不断增大，图2（a）中样品表面的银纳米颗粒平均直径最小，为46 nm；图2（b）中样品表面最为粗糙，此时银纳米颗粒平均直径为65 nm；随着沉积时间的增加,银纳米颗粒平均直径继续增大，但样品表面的粗糙度减小，直至薄膜厚度为402 nm(银纳米颗粒平均直经为80 nm)的样品C时，显示薄膜的表面较为平整，颗粒之间相互接触形成较为致密的连续薄膜.同时也验证了组成薄膜的银纳米颗粒平均直径越大，其结晶性能越好.

[4]TSAI Y C,HSU P C,LIN Y W,et al.Silver nanoparticles in multiwalled carbon nanotube-Na on for surface-enhanced Raman scattering chemical sensor[J].Sensors and Actuators B-Chemical,2009,138：5-8.

[10]ZAVALETA C L,SMITH B R,WALTON I,et al.Multiplexed imaging of surface enhanced Raman scattering nanotags in living mice using noninvasive Raman spectroscopy[J].Proceedings of the National Academy of Sciences,2009,106（32）：13511-13516.

不同2型糖尿病的病程、大血管以及小血管病变、并发症发生情况存在较大等差异，部分患者病程短、病情较轻，生理状态接近健康人，部分患者甚至临近尿毒症时期，水肿比较严重，即使择期手术、有充分的术前管理，手术风险仍然较高。在具体护理过程中，需要充分的了解手术的风险，加强人力资源管理，高风险对象安排经验更丰富、抗压能力较强的护士负责护理。

[11]郝 锐,张丛筠,卢 亚,等.氧化石墨烯/金银纳米粒子复合材料的制备及其效应研究[J].化学进展,2016,28（8）：1186-1195.

[12]林建平,兰慧琴,吴扬微,等.不同基底上银薄膜的光电学性质研究[J].光电子·激光,2013,24（1）：87-92.

[13]丁瑞平,王 蒙,孙希鹏,等.玻璃基质中银纳米粒子的表面增强拉曼光谱研究[J].光散射学报，2014,26（1）：27-31.

[14]LIN J P,LAN H Q,ZHENG W F,et al.Silver nanoparticles films deposited on AAO templates by thermalevaporation for surface-enhanced Raman scattering of R6G[J].Nano,2012,7（6）：1250048-1250054.

礼仪是一门实践性很强的学科，学礼仪是为了应用。只有具备优质的护理礼仪师资，率先垂范带头践行礼仪，学校重视、多方齐抓共管，打造校园礼仪文化氛围，才能达到教书育人的目的，把学生打造成懂礼、知礼、守礼的职业护士。

[15]LYU J，LAI F C，LIN L M，et al.Thermal stability of Ag films in air prepared by thermal evaporation[J].Applied Surface Science,2007,253(17):7036-7040.

[16]刘 悠,黄丽清,王 军,等.银纳米有序阵SERS活性基底的制备及在膀胱肿瘤细胞检测中的应用[J].光谱学与光谱分析,2012,32（2）：386-390.