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复合SERS基底检测

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发布时间：2025-06-13 07:55:07 更新时间：2025-06-12 09:26:29

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

复合SERS基底检测的重要性和背景介绍

表面增强拉曼散射(SERS)技术作为分子检测领域的重要工具，近年来在生物医学诊断、环境监测、食品安全等领域展现出巨大应用价值。复合SERS基底检测是指对经过特殊设计的纳米结构材料进行性能表征和质量控制的过程，这类基底通常由金属纳米颗粒与功能化材料复合而成。其检测重要性主要体现在三个方面：首先，基底性能直接影响SERS信号的增强效果和重现性；其次，复合材料的稳定性决定了实际应用的可靠性；最后，标准化的检测流程是科研成果转化和产业化应用的关键环节。随着SERS技术从实验室走向实际应用，对复合基底的标准化检测需求日益迫切。

具体的检测项目和范围

复合SERS基底检测主要包含以下核心项目：1) 基底形貌表征(包括纳米结构尺寸、形貌、分布密度等)；2) 光学性能检测(局域表面等离子体共振特性、消光光谱等)；3) 增强因子(EF)测定；4) 信号均匀性和重现性评估；5) 化学稳定性测试；6) 基底-分子相互作用分析。检测范围涵盖金/银纳米颗粒基底、核壳结构基底、三维多孔基底、石墨烯复合基底等多种类型的新型SERS基底材料。

使用的检测仪器和设备

完成复合SERS基底检测需要配备：1) 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)用于纳米结构形貌观察；2) 透射电子显微镜(TEM)分析内部结构；3) 紫外-可见分光光度计测量光学特性；4) 共聚焦拉曼光谱仪(配备不同波长激光器)进行SERS性能测试；5) 原子力显微镜(AFM)评估表面粗糙度；6) X射线光电子能谱仪(XPS)分析表面化学组成。此外还需要洁净室环境、标准样品制备台等辅助设备。

标准检测方法和流程

标准检测流程包括：1) 样品预处理(按标准方法清洗和活化)；2) 形貌表征(至少选取5个不同区域拍摄电镜图像)；3) 光学特性测量(记录300-1000nm波长范围内的消光光谱)；4) 增强因子测定(使用10^-6M罗丹明6G作为探针分子)；5) 信号重现性测试(随机选取20个位点采集光谱)；6) 稳定性评估(考察不同存储条件下的性能变化)。每个检测环节都需设置对照组并重复3次以上。

检测结果的评判标准

合格复合SERS基底应满足：1) 增强因子≥10^6(对罗丹明6G)；2) 相对标准偏差(RSD)≤15%(20个检测点)；3) 特征峰位移≤2cm^-1(批次间比较)；4) 储存稳定性≥30天(信号衰减<20%)；5) 背景信号强度低于特征峰的10%。对于特殊用途基底，还需满足相应的选择性、抗干扰性等附加要求。检测报告应包含原始数据、统计分析结果和与行业标准的符合性声明。