贵金属和TiO2纳米复合体作为SERS活性基底的药物检测研究

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目的通过溶胶-水热以及光催化还原的方法制备了Au-TiO2纳米复合体,并将其作为SERS活性基底,利用拉曼和表面增强拉曼(SERS)光谱技术实现对依诺沙星(Enoxacin)药物分子的检测。这不仅改善了半导体TiO2的SERS性能,同时也拓展半导体TiO2作为SERS活性基底的应用范围,建立基于SERS技术的药物检测研究。为药物检测提供了新方法。探究依诺沙星药物与复合基底之间的相互作用机制,以及药物浓度、吸附时间对药物分子与基底之间相互作用的影响。方法通过溶胶-水热法及光催化还原的方法制备了Au-TiO2纳米复合体,通过改变光催化照射时间、氯金酸浓度的方法获得具有最佳SERS增强效应的Au-TiO2纳米复合体,对其进行相关表征;并将其作为SERS活性基底对药物分子依诺沙星进行检测研究,探究药物浓度和吸附时间对药物分子与基底之间相互作用的影响,研究药物分子与基底之间的相互作用。结果以药物中间体对巯基苯甲酸(4-MBA)作为标准探针分子对Au-TiO2纳米复合体SERS性能进行探究。实验结果表明,Au-TiO2纳米复合体相较于TiO2基底而言具有更强的SERS增强效应,当光照时间为30分钟,氯金酸浓度为1.5×10-9 M时,复合基底具有最佳SERS增强效应,这归因于TiO2和Au之间相互作用/协同作用导致电荷转移诱导的增强效应贡献。原有的TiO2-to-molecule电荷转移和由Au LSPR效应产生额外的电荷转移共同作用导致吸附在Au-TiO2纳米复合基底上分子有相当大的SERS增强,且复合基底具有循环使用的特性以及良好的稳定性。以Au-TiO2纳米复合体为SERS活性基底,对依诺沙星的检测进行定性分析,当吸附时间为5 h时,复合基底对依诺沙星具有最佳SERS增强效果,依诺沙星的最低检测浓度为1.0×10-6 M。依诺沙星的拉曼信号增强同样是来源于TiO2-to-molecule的电荷转移和Au LSPR效应共同作用的结果。结论通过贵金属改性,使得半导体TiO2的SERS性能得到改善,扩展了半导体TiO2作为SERS活性基底的应用范围。开展贵金属/TiO2纳米复合体作为SERS活性基底的药物检测研究。将Au-Ti O2纳米复合体作为SERS活性基底,对药物分子依诺沙星进行检测研究。这不仅拓展了SERS技术理论以及半导体TiO2作为SERS活性基底的应用范围,同时也为药物分析提供新的检测方法。
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