基于毛細管的SERS活性基底研究.pdf

1、表面增強拉曼光譜(SERS)是一種新興的檢測手段，由于其可以實現(xiàn)超低濃度甚至是單分子的檢測，近年來在生物、化學等領域得到了越來越廣泛的應用。因此，對SERS的研究成了科學領域的的熱點，包括理論和基底材料的合成兩個方面，對SERS進行了大量的研究。在機理方面包括電磁場增強和化學增強兩個理論得到廣泛認可。在基底材料方面，從拓寬SERS活性材料，制備高重復性、高靈敏度、高穩(wěn)定性的基底，到多功能SERS基底的研究都進行了不斷地、深入地研究，也取

2、得了豐碩的研究成果。人們不再局限于將SERS活性材料滴加在玻璃片或硅片上來應用，而是極大地拓展了SERS基底的負載物，這包括金屬及其氧化物、紙質(zhì)SERS基底、毛細管等。正是有關(guān)于SERS研究的不斷進步，推動了SERS在各個領域的應用。
　　 近年來，由于SERS基底在實際應用中遇到了很多問題:例如現(xiàn)場使用問題、攜帶和保存問題、取樣復雜需要借助其他輔助工具等。針對以上系列問題，本文提出了基于毛細管的毛細作用，在毛細管內(nèi)壁構(gòu)建SER

3、S活性基底，制備出具有自取樣功能的SERS基底，利用光纖導入的SERS檢測技術(shù)實現(xiàn)對待測物的快速、現(xiàn)場識別等功能。具體研究內(nèi)容如下:
　　 一、用檸檬酸鈉還原法合成貴金屬納米顆粒，通過在毛細管內(nèi)壁修飾上3-氨基丙基-三甲氧基硅烷，使其內(nèi)壁氨基化，提供與貴金屬納米顆粒結(jié)合的位點，再將經(jīng)離心處理貴金屬的溶膠“吸入”毛細管后，即可得到理想的SERS基底。在上述實驗設計基礎上，分別研究了金溶膠濃度、修飾時間等參數(shù)對SERS基底形貌和結(jié)構(gòu)

4、的影響。由于這種修飾在毛細管內(nèi)壁的SERS基底，既可以作為取樣器又具有SERS活性，便于保存和使用，特別在現(xiàn)場檢測方面具有獨到之處。
　　 二、針對目前SERS基底大都是一次性的。在上一章研究的基礎之上，我們試圖研究多次使用的毛細管SERS基底。首先在玻璃片上合成出TiO2陣列，并在TiO2陣列上面修飾Ag納米顆粒。優(yōu)化材料合成條件，研究SERS基底的性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，包括其SERS增強效果以及光催化降解功能、得出兩者兼顧的最佳