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表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,简称SERS)技术能够实现超灵敏检测、无损检测,同时拥有较高的选择性、受荧光信号干扰小等特点,在化学、生物医学、食品检测、环境监测、文物鉴定等领域有着广泛的应用。如何制备性能优异的SERS基底是决定SERS技术在众多领域得到广泛应用的基础,也是研究者一直以来关注的热点。与传统刚性基底相比,柔性基底拥有良好的柔韧性,能够包裹结构复杂的表面,容易与其它结构或器件集成等特性。因此制备具有高灵敏性的柔性基底,对推动SERS技术的广泛应用具有重要意义。本文通过设计不同的柔性自组装SERS基底,实现了对液体中痕量违禁药物和非法色素添加剂的原位检测。我们通过油水界面自组装的方法,在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)柔性透明聚合物基底上分别构建了不同粒径金纳米粒子(20 nm,40 nm,60 nm,80 nm,100 nm)自组装单层膜和同一粒径(100 nm)金纳米粒子自组装多层膜(1,2,3,4层)基底。为了检验基底的增强能力,我们选用罗丹明6G(Rhodamine 6G,R6G)作为探针分子进行SERS检测。实验结果显示,在这一系列不同粒径金纳米粒子自组装单层膜SERS基底中,当金纳米粒子粒径为100 nm时,基底拥有最大增强能力,经计算增强因子为2.81×10~7;而当选用100nm金颗粒构建这一系列不同层数的SERS基底时,在层数为2时,基底拥有最大增强能力,经计算增强因子为3.92×10~7。通过时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)仿真模拟得到的结果验证了实验的结论。最后选用100 nm金纳米粒子自组装成2层膜的SERS基底,实现了对湖水中痕量违禁药物孔雀石绿分子和果汁中痕量非法色素添加剂罗丹明B分子的原位检测。由于SERS技术是对高度稀释的待测分子进行检测,如何提高检测灵敏度就成了研究者急需解决的问题。常见的SERS基底大多为亲水性,当检测亲水性待测分子时,待测分子的液滴在基底表面铺展开来,使激光照射区域内的待测分子数减少,限制了亲水性待测分子SERS信号的进一步提高;当检测疏水性待测分子时,疏水分子所固有的非极性阻止待测分子接近呈极性的亲水基底表面,而待测分子与基底表面距离的微小增加,就会使待测分子SERS信号强度急剧减弱。为了对亲/疏水待测分子实现超灵敏检测,我们对金纳米粒子自组装单层膜进行一系列表面修饰与处理,构建亲/疏水交替分布的“微井”点阵SERS基底。接下来选用一种亲水性分子(R6G)和一种疏水性分子(4-巯基吡啶),利用待测液滴与亲/疏水微井表面不同润湿性下的浓缩富集效应,分别对亲水性R6G分子和疏水性4-巯基吡啶分子实现超灵敏检测,降低两者检测限。此项工作为痕量分子的精准快速超灵敏检测提供了新思路,为发展多功能化SERS基底提供了新技术。