聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)-銀納米粒子復(fù)合物的制備及其動態(tài)SERS研究.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS）光譜與普通拉曼光譜相比，其優(yōu)勢在于能夠?qū)z測水平提高到單分子級別。產(chǎn)生SERS信號的一個(gè)前提是SERS活性基底。通常的SERS活性基底一旦制備完成，其中的貴金屬納米粒子的空間分布將不再發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致了SERS的動態(tài)檢測應(yīng)用受到了一定的限制。為了使得SERS基底能夠進(jìn)行動態(tài)SERS檢測，我們將智能聚合物聚（N-異丙基丙烯酰胺）(PNIPAA

2、m)與銀納米粒子（Ages）結(jié)合制備具有動態(tài)響應(yīng)性的SERS基底。利用PNIPAAm能夠?qū)ν饨绛h(huán)境刺激做出響應(yīng)的特性，該類SERS基底能夠用作動態(tài)SERS檢測，在SERS檢測領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景。本文主要利用PNIPAAm和銀納米粒子通過三種不同的結(jié)合方式，制備不同的動態(tài)SERS基底，進(jìn)而研究動態(tài)SERS檢測。具體工作內(nèi)容如下:
　　1、研究了一種具有動態(tài)響應(yīng)性的PNIPAAm/AgNPs復(fù)合膜，及其在SERS領(lǐng)域中的應(yīng)用。銀納

3、米粒子自組裝在利用光聚合方法制備功能性PNIPAAm膜表面，二者的結(jié)合是由帶負(fù)電的銀納米粒子與PNIPAAm表面帶正電的氨基通過靜電吸附得到的。表面增強(qiáng)拉曼散射研究和時(shí)域有限差分模擬(FDTD)結(jié)果表明，溫度改變可調(diào)節(jié)銀納米粒子間距，從而改變復(fù)合膜的局部電磁場和SERS強(qiáng)度。還發(fā)現(xiàn)在不同的溶劑體系里，SERS信號的響應(yīng)也是不同的。這種智能復(fù)合膜可作為SERS傳感器來檢測溫度和溶劑的改變，也可以作為一種在海水或者有機(jī)溶劑中通用的SERS基

4、底。
　　2、銀納米粒子和含氨基的PNIPAAm混合后利用靜電紡絲技術(shù)得到復(fù)合納米纖維，然后用戊二醛蒸汽交聯(lián)后成為AgNPs/PNIPAAm復(fù)合納米纖維膜。這種AgNPs/PNIPAAm納米纖維膜的優(yōu)勢在于其將銀納米粒子嵌在納米纖維中，能夠防止銀納米粒子氧化。此外，沿著電紡絲的走向排列的銀納米粒子隨著溫度或者連續(xù)激光掃描形成更多的熱點(diǎn)(hot-spots)。AgNPs/PNIPAAm復(fù)合納米纖維膜在激光掃描下會逐漸升溫，可利用該特

5、性對復(fù)合納米纖維膜加熱，制備“激光響應(yīng)”的動態(tài)SERS基底。且該SERS基底穩(wěn)定性高、重現(xiàn)性好。利用該SERS基底檢測尿素中的腺苷，尿素不會產(chǎn)生干擾，在生物標(biāo)記物SERS檢測領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。
　　3、利用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合反應(yīng)和硼氫化鈉還原反應(yīng)得到巰基化的PNIPAAm(PNIPAAm-SH)，PNIPAAm-SH與AgNPs通過Ag-S鍵作用復(fù)合成為功能性的銀納米粒子，“AgNPs@PNIPAAm”。利用