Binbin Zhai, Jiaqi Tang, Jianfei Liu, Hongyue Wang, Kaiqiang Liu, Junxia Peng*, Yu Fang*. J. Colloid Interface Sci., 2023, 647, 23-31.

由于表面增强拉曼技术的无损、无标记、超高灵敏度和基于振动指纹的鉴别能力，一直是一个强有力的检测手段，因而被广泛应用于多个领域。虽然科学家们已通过多种方法制备出具有高灵敏度的SERS衬底，然而制备均匀且可重复性好的SERS衬底仍是一个挑战。由贵金属纳米结构制备的SERS衬底相较于半导体而言，往往具有更高的灵敏度。通过自上而下的热沉积和电子束蒸发等方法在制备均匀和重复性好的SERS衬底方面有很大优势，但其需要昂贵的设备和苛刻的实验条件。而自下而上的湿化学方法相对简单且成本低，但由于金属纳米结构容易聚集的性质导致制备的SERS衬底均匀性差。

图1. a） SERS衬底制备过程示意图。 b-d）通过更换反应溶液次数制备的具有不同银纳米颗粒粒径和间隙的SERS衬底。

图2. a-c） SERS衬底的自粘附性、柔性和放大制备展示。d-f）SERS衬底对分析物的检测能力。

据此，我们报道了一种基于模板的策略，用于严格控制和容易放大制备均匀的SERS衬底，即AgNPs/纳米薄膜，其中使用的模板是柔性、透明、自支撑、无缺陷和具有机械强度的纳米薄膜。利用纳米薄膜将AgNO₃的溶液与NaBH₄的溶液分离，从而限制了银纳米颗粒在纳米薄膜上的生长。此外，通过改变反应物的浓度和更换反应溶液次数来调节AgNPs的尺寸和其间隙。所获得的SERS衬底能够自粘附到不同性质和形态的表面，确保原位和实时SERS检测。该SERS衬底对罗丹明6G的增强因子可达5.8×10¹⁰，检测限为1.0×10^-15 mol L^-1。此外，500次弯曲试验和一个月的储存没有显示出明显的性能衰减，高达50.0 cm²的放大制备对结构和传感性能的影响可以忽略不计。使用常规手持式拉曼光谱仪对圣女果上的福美双和甲醇中的芬太尼可以实现灵敏检测，证明了AgNPs/纳米膜在现实生活中的适用性。因此，这项工作为使用湿化学法制备大面积的高质量SERS衬底提供了可靠的策略。

第一作者：陕西师范大学博士研究生翟宾宾

通讯作者：陕西师范大学房喻院士、彭军霞副教授

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979723009335?via%3Dihub