智能所在多功能表面增强拉曼散射基底研究中取得系列进展

　　近期，中科院合肥物质科学研究院智能所仿生功能材料研究中心纳米材料和环境监测实验室的刘锦淮研究员、杨良保副研究员等，在可循环多功能的表面增强拉曼散射（Surface Enhance Raman Scattering-SERS）基底的制备和检测方面取得了系列研究进展。

　　表面增强拉曼散射是指当一些分子被吸附到某些粗糙的金属，如金、银或铜的表面时，它们的拉曼谱线强度会得到极大地增强，这种不寻常的拉曼散射增强现象被称为表面增强拉曼散射效应。表面增强拉曼光谱是一种非常强大的高灵敏分析技术，它可以探测和分析物质表层所吸附的各类分子，对于有些体系，它的灵敏度甚至达到检测单分子水平。但是，它的应用具有很大局限性——仅有少数几种金属(金、银、铜)可产生如此强大的表面增强拉曼散射效应，并且这些金属的基底必须是粗糙的或需要制备成纳米粒子。

　　传统表面增强拉曼散射基底作为一次性使用的材料，其发展限制已不能满足现今人们对表面增强拉曼散射基底性能日益增加的要求。另外，从应用的角度，需要制备稳定的可再生的SERS基底，并赋予其更多的功能。针对这些问题，智能所科研人员经过大量实验研究得到了一系列的多功能的循环SERS基底。这些基底能够满足高效快捷的实时检测，并且能够重复循环使用，如在氧化钛纳米管阵列上修饰不同金纳米颗粒，在银纳米线阵列修饰氧化钛颗粒，从而实现既可采集拉曼增强信号，又可以适时进行光降解；在不同形貌的磁性纳米颗粒表面修饰金、银纳米颗粒，从而实现富集、检测与循环使用等多功能一体化。

　　相关研究结果已陆续发表在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater.）、《欧洲无机化学》（Eur. J. Inorg. Chem.）、《拉曼光谱》、《材料化学》等国际学术期刊上。以上研究工作得到了智能所正在承担的国家重大科学仪器设备开发专项“动态表面增强拉曼光谱技术用于农药残留检测”、“SHINERS技术探测毒品/爆炸物”和国家重大科学研究计划“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”等项目的支持。

　　多功能可循环使用SERS基底图示：(A)氧化钛/金阵列合成示意图；(B)银阵列/氧化钛颗粒合成示意图；(C)氧化铁/银复合材料富集、组装与检测示意图；(D)镍磁性纳米线的循环使用过程