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表面增强拉曼光谱(SERS)是一种近几十年来发展起来的新型检测分析技术。它综合了高灵敏性(电磁场及化学增强)、表面选择性(表面增强)和高分辨性(拉曼特征峰)等优点。这些优点,使得SERS不仅在检测方面发展迅速,同时在化学反应的原位、实时的动态监测方面具有很大的优势,并且已经被用于检测多种化学反应。 随着纳米科技的发展,各种新的不同结构与组成的SERS增强基底不断涌现,通过合适的SERS基底,甚至能够检测单个分子。设计同时具有高增强性能和能够定向响应的均一取向阵列的一维SERS活性结构对未来的化学传感应用至关重要。本文就介绍了基于银纳米线与金纳米颗粒耦合的Ag NW@Au NP单根SERS基底的设计制备与性能研究,另外还通过将单个金纳米颗粒修饰到银纳米线的表面构筑了具有单个热点的Ag NW-Au NP纳米器件,研究了单个热点区域中分子数目与其SERS峰强度的关系。本文具体内容如下: 首先简单回顾了SERS技术的发现发展历史、增强机理以及其在生物分子、环境污染物等的检测和化学反应监测方面的应用。介绍了一维、二维和三维等不同类型的基底研究制备以及关于银纳米线的相关SERS性能研究情况。 第二章主要介绍了单根AgNW@AuNPSERS基底的制备及表征情况。通过参考文献方法合成了带有正电荷的金纳米颗粒和带有负电荷的银纳米线。通过计算,将金纳米颗粒和银纳米线按照一定的比例混合,利用静电吸附作用将金纳米颗粒修饰到银纳米线上制备出单根Ag NW@Au NP SERS基底。并通过紫外-可见吸收光谱、扫描电镜、透射电镜等对合成的材料进行了一系列表征。 第三章主要介绍了单根AgNW@AuNPSERS基底的灵敏性、均一性和稳定性研究以及其催化性能和催化反应监测的研究。证明我们合成的这种单根AgNW@Au NP SERS基底具有极高的灵敏性、均一性和稳定性,而且可以催化p-NTP二聚为DMAB的光催化反应和p-NTP还原反应,并能够对这两种反应进行原位SERS监测。 第四章主要是以p-ATP作为连接剂和探针分子将单个金纳米颗粒修饰到银纳米线的表面构筑具有单个热点的Ag NW-Au NP纳米器件,并将其用单分子检测研究。