碳纖維-氧化鋅-銀納米顆粒三維SERS基底制備及應(yīng)用研究.pdf

1、表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)檢測(cè)時(shí)具有靈敏度高，精確度高，檢測(cè)速度快，操作簡(jiǎn)便，無(wú)需樣品預(yù)處理等特點(diǎn)，以其高特異性和高靈敏性的特點(diǎn)，在研究分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和振動(dòng)模式等方面有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)并獲得了廣泛的應(yīng)用，在物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方向的應(yīng)用也得到了極大的重視。近年來(lái)對(duì)于表面增強(qiáng)拉曼檢測(cè)的研究關(guān)注于表面增強(qiáng)拉曼基底的制備，除了常用的金屬基底，對(duì)于半導(dǎo)體拉曼基底和以金屬和半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)作為表面增強(qiáng)拉曼基底的研究也越來(lái)越多，這種復(fù)合基底不僅同時(shí)具有

2、金屬和半導(dǎo)體的性質(zhì)，同時(shí)復(fù)合結(jié)構(gòu)中的電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程對(duì)SERS增強(qiáng)也有一定的貢獻(xiàn)。
　　本論文基于此，制備了三維的金屬/半導(dǎo)體復(fù)合結(jié)構(gòu)作為SERS基底，通過(guò)水熱生長(zhǎng)制備環(huán)繞碳纖維生長(zhǎng)的氧化鋅陣列，通過(guò)原位生長(zhǎng)的方法將銀納米顆粒和氧化鋅陣列進(jìn)行組裝，制備了三維復(fù)合體系，并進(jìn)一步研究這種復(fù)合結(jié)構(gòu)作為SERS基底的性能和應(yīng)用，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)制備的SERS基底檢測(cè)限為10-10 M，增強(qiáng)因子為3.17×109，可以通過(guò)光催化原理實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。主要內(nèi)

3、容歸納如下:
　　1、通過(guò)水熱生長(zhǎng)法在碳纖維上生長(zhǎng)整齊排列的氧化鋅微米棒陣列，用原位組裝的方法在氧化鋅微米棒陣列表面組裝銀納米顆粒，得到三維的碳纖維/氧化鋅/銀納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過(guò)對(duì)于銀納米顆粒的尺寸和間距的調(diào)節(jié)，優(yōu)化了基底的增強(qiáng)性能，制備了高靈敏度的三維復(fù)合納米結(jié)構(gòu)作為表面增強(qiáng)拉曼基底。
　　2、以對(duì)巰基苯胺(PATP)為探針?lè)肿樱骄苛薙ERS基底的增強(qiáng)性能，檢測(cè)限為10-9M，增強(qiáng)因子為3×109。

4、為了進(jìn)一步探究這種復(fù)合結(jié)構(gòu)中的拉曼光譜增強(qiáng)機(jī)理分別檢測(cè)氧化鋅和銀納米顆粒在這種復(fù)合結(jié)構(gòu)中對(duì)于拉曼增強(qiáng)效應(yīng)做出的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，三維的氧化鋅/銀納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu)的拉曼增強(qiáng)效果要遠(yuǎn)高于單獨(dú)的銀納米顆?；缀脱趸\基底，電磁增強(qiáng)和化學(xué)增強(qiáng)機(jī)制同時(shí)起作用。對(duì)于復(fù)合體系中的相互作用和三維結(jié)構(gòu)對(duì)于SERS增強(qiáng)的貢獻(xiàn)做了簡(jiǎn)單的探討。
　　3、以有機(jī)污染物苯酚紅為探針?lè)肿?，進(jìn)行SERS基底的應(yīng)用檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)信號(hào)穩(wěn)定性、均勻性良好，拉曼信號(hào)的強(qiáng)度和