rGO/Au@Ag纳米棒复合材料的制备及其SERS研究

摘要

表面增强拉曼散射（SERS）具有极高的灵敏度，能够实现在单分子水平上的快速检测，因而被应用于环境监测以及食品安全等。基底的选择对于SERS的强度有着重要的影响。石墨烯具有较大的比表面积、较高的导电性且机械性能杰出，非常适合做SERS基底材料。但单独以石墨烯为SERS基底，存在灵敏度不高的缺点，而石墨烯-纳米金属复合材料可以有效解决SERS基底灵敏度差的问题。
　　本文采用一种简单的方法，将金核银壳纳米棒（Au@AgNRs）与还原氧化石墨烯（rGO）复合制备成固态柔性的SERS活性基底，具有灵敏度高、稳定性好等优势。并且，这种柔性SERS活性基底可以用来检测农药残留。主要内容如下：
　　（1）利用金种法制备金纳米棒（AuNRs）和Au@AgNRs。第一步制备出分散性良好的AuNRs，再以还原法包覆Ag纳米层，得到结构分明的Au@AgNRs。
　　（2）用改进的Hummers法制备氧化石墨烯（GO），表面附着丰富的官能团（主要是羟基），因而带负电，可以与表面带正电荷的Au@AgNRs通过静电作用连接在一起。将上述产物进行水热还原及高温退火处理，得到固态柔性rGO-Au@AgNRs。
　　（3）以R6G为拉曼探针分子，对还原产物rGO-Au@AgNRs和其它三种材料的SERS活性进行评价，并计算出其拉曼增强因子为5.06×108。最后以rGO-Au@AgNRs为SERS活性基底来检测农药残留，探测浓度低至10-7M（0.03ppm），远远低于美国环境保护署规定水果中农药残留7ppm的极限。

目录

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2 SERS的发展与机理

1.3 SERS的基底材料

1.4 石墨烯的SERS应用研究

1.5 本工作研究思路和内容

2 材料制备与合成

2.1 引言

2.2 试剂和仪器

2.3 AuNRs和Au@AgNRs的制备及表征

2.4 rGO-Au@AgNRs的及表征

2.5 本章小结

3 复合材料的SERS研究

3.1 引言

3.2 rGO-Au@AgNRs的SERS特性

3.3 rGO-Au@AgNRs拉曼增强因子的计算

3.4 本章小结

4 检测农药残留

4.1 引言

4.2 检测福美双农药残留

4.3 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录