表面增强拉曼旋光（SEROA）光谱研究

The configuration chiral molecular cannot be superimposed on its mirror image. These kinds of molecule possess Raman optical activity (ROA), also called Raman rotation.The main performance of ROA is the differential Raman scattering of left circularly polarized and right circularly polarized incident laser. The physical process measured by ROA is more profound than the Raman scattering process which only involves the interaction of electric dipole with electric dipole . But the ROA process involves the interactions of electric dipole with magnetic dipole and electric dipole with electric quadrupole. Therefore, ROA reflects more closer and more extensive intra-molecular information about the stereo-structure of chiral molecule. It will play an important role in the field of chiral catalyst, pharmaceutical research and life sciences. But ROA signal is very weak which greatly limits its practical application and research significance.Therefore, to get stable, high-sensitive surface-enhanced Raman optical activity (SEROA) spectrum of chiral molecules, is the main objective and content of the project by combining the surface-enhanced technology ROA through preparation of graphene isolated Nano metal surface enhanced substrates. Furthermore, from SEROA peak intensity, we can obtain the differential bond polarizability of chiral molecules by which we can analyze the interaction of chiral molecules with surfaces or interfaces and the mechanism of SEROA .

手性分子的构型不能与其自身的镜像相吻合,此类分子具有拉曼光学活性(ROA)也称拉曼旋光,主要表现在手性分子的同一个振动模对于左右园偏振的激光具有不同的拉曼散射截面，它所测量的物理过程比经二次电偶极矩作用的拉曼散射过程更深一个层次，牵涉到分子振动引致的电偶极矩与磁偶极矩和四极矩的相互作用过程。因此，ROA反映着分子内更为细致，也更为丰富的有关立体结构的信息，在手性药物研究、手性催化和生命科学研究领域发挥重大作用。但由于ROA信号很弱，极大地限制了它的实际应用和研究意义，因此，将表面增强技术与ROA结合，通过制备石墨烯隔离的纳米金属表面增强基底，获得稳定的，高灵敏度的手性分子的表面增强拉曼旋光（SEROA）光谱，是本课题主要研究内容和研究目标。进一步，我们将从SEROA峰强出发，求取手性分子的微分键极化率，由此对手性分子与表面或界面的相互作用及SEROA产生机理进行深入研究。

拉曼光学活性(ROA)也称拉曼旋光,主要表现在手性分子的同一个振动模对于左右圆偏振的激光具有不同的拉曼散射截面，它所测量的物理过程比经二次电偶极矩作用的拉曼散射过程更深一个层次，牵涉到分子振动引致的电偶极矩与磁偶极矩和四极矩的相互作用过程。因此，ROA反映着分子内更为细致，也更为丰富的有关立体结构的信息，在手性药物研究、手性催化和生命科学研究领域发挥重大作用。但由于ROA信号很弱，极大地限制了它的实际应用和研究意义，因此，将表面增强技术与ROA结合，通过制备石墨烯隔离的纳米金属表面增强基底，获得稳定的，高灵敏度的手性分子的表面增强拉曼旋光（SEROA）光谱，是本课题主要研究内容和研究目标。通过该项目的实施，我们利用键极化率理论，着重于从拉曼和拉曼旋光峰强出发，研究了手性分子的立体结构及相应的拉曼旋光机理。我们求取了典型手性分子的微分键极化率，由此得到了分子内对映立体结构性质及其ROA机理。对于SERS基底研究，我们获得了性能很好的SEROA基底，并研究了相应基底的等离子体特性，包括其催化特性。在细致的基底研究中，我们不仅通过化学方式调谐等离子体共振峰位置，而且我们也研究了单根纳米线基底随激发光偏振变化的等离子体特性。以上研究成果在国际期刊上共发表和完成SCI论文13 篇。这对于拉曼旋光光谱机理及其在生物医药上的应用具有重要的理论和实际应用价值。