摘要
摘要
表面增强拉曼散射（SERS）是一种快速识别和无损检测技术，因其灵敏度高、
响应速度快和操作过程简单等优势，在环境污染物、农药和抗生素等物质的痕量检测
方面具有较大的应用前景。相比于胶体SERS基底和刚性SERS基底，柔性SERS基
底具有良好的柔韧性和较大的比表面积，可以快速实现粗糙表面物质的提取和检测。
本论文分别采用两种柔性材料聚苯胺/聚酰亚胺膜（PANI/PI）和聚乙烯醇膜（PVA）
作为Ag纳米粒子的载体，设计了两种新型高分子聚合物柔性AgSERS基底，系统
研究了两种柔性基底的SERS效应并将其用于污染物和抗生素等物质的快速检测。
以PANI/PI为还原剂和载体，在有机酸的辅助下原位合成银纳米片（AgNSs），
构建了柔性AgNSs/PANI/PI基底。探究了反应时间和有机酸对柔性基底形貌和SERS
性能的影响，研究发现乳酸、戊二酸、和酒石酸辅助合成致密均匀的AgNSs所需反
应时间为30min、45min和15min，此外相比于戊二酸和酒石酸，乳酸辅助PANI合
成的AgNSs厚度更薄、尺寸更大并且SERS性能更优异。柔性AgNSs/PANI/PI基底
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在检测过程中展现出优异的SERS活性，能检测到低至10M的4-巯基吡啶，增强
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因子为1.04×10，即使在经过180°弯曲再展开的200次循环后，SERS信号强度未发
生显著变化，从而实现粗糙表面目标物质的快速提取及分析，测试苹果表皮农药福美
双的检出限为0.006mg/L，低于国家食品安全的最大残留水平。
虽然柔性AgNSs/PANI/PI基底具有良好的灵敏度，但AgNSs负载在柔性载体表
面，与待测环境直接接触可能会导致AgNSs被污染，降低柔性基底的SERS活性。
因此，以β-环糊精（β-CD）为还原剂和稳定剂，在碱性条件下合成了β-CD修饰的银
纳米粒子（β-CD-AgNPs），再将β-CD-AgNPs纳米粒子封闭在高分子聚合物PVA膜
中，获得具有一定抗干扰能力的柔性β-CD-AgNPs/PVA基底，经研究可知当β-CD-
AgNPs纳米粒子的加入量为2mL时柔性β-CD-AgNPs/PVA基底的增强效果最佳。该
方法合成的柔性β-CD-AgNPs/PVA基底具有较高的抗干扰性、机械稳定性、吸附效
率、抗氧化性和优异的SERS活性，不仅在10min内快速达到吸附平衡，而且能检
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测低至10M的结晶紫，增强因子为2.67×10。同时β-CD主客体作用使得该柔性
基底实现对诺氟沙星、环丙沙星等抗生素的特异性检测，检出限低至0.01μM。这类
高活性柔性SERS基底在食品安全和环境监测等实际应用中具有巨大的潜能。
关键词：表面增强拉曼散射（SERS）；柔性SERS基底；Ag纳米粒子；污染物检测
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摘要
Abstract
Surface-enhancedRamanscattering(SERS)isarapididentificationandnon-
destructivedetectiontechnology.Duetoitshighsensitivity,fastresponsespeedandsimple
operationprocess,SERShasagreatapplicationprospectinthedetectionoftraceamounts
ofenvironmentalpollutants,pesticidesand