Ag纳米粒子在TiO2四棱柱阵列上的可控生长及其SERS效应

采用水热法在导电玻璃FTO导电面上沉积TiO2四棱柱阵列;并以其为基体,分别采用聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)还原Tollens试剂以及柠檬酸三钠(TSC)还原硝酸银溶液,将Ag纳米粒子(AgNPs)沉积在TiO2四棱柱阵列上形成TiO2@AgNPs-PVP和TiO2@AgNPs-TSC微纳结构作为表面增强拉曼散射(SERS)基底.实验结果表明,Ag纳米粒子在TiO2四棱柱阵列上的尺寸和分布可通过改变Tollens试剂的浓度和TSC还原硝酸银溶液的反应时间来调控,进而优化基底的SERS灵敏度.TiO2@AgNPs-PVP微纳结构对罗丹明6G(R6G)的检出限为10?12 mol/L,对低活性小分子三聚氰胺的检出限为0.01 mg/mL;TiO2@AgNPs-TSC微纳结构对R6G的检出限为10?10 mol/L,对三聚氰胺的检出限为0.01 mg/mL.TiO2@AgNPs-PVP和TiO2@AgNPs-TSC微纳结构基底的SERS活性、循环可回收性与还原剂种类紧密相关:包覆在Ag纳米粒子上的PVP可以作为隔离层避免Ag纳米粒子直接接触,防止电磁场耦合作用减弱,增强基底的SERS活性;同时,PVP是一种水性聚合物,有较强的亲水性,作为循环可回收SERS基底使用时,吸附小分子物质清洗难度较大.