单取代巯基环糊精修饰的贵金属有序纳米结构SERS检测痕量多氯联苯

多氯联苯(PCBs)是一类持久性有机污染物，对人类健康和环境危害极大。传统检测PCBs的方法过程繁、耗时长、成本高，亟需发展简便、快捷、痕量检测PCBs的技术。表面拉曼增强散射(SERS)检测技术具有简便、快速、精确等优点，但SERS检测PCBs的信号重复性和灵敏度是待解决的关键难题。本项目中，我们以含有高度有序纳米孔道的阳极氧化铝为模板，可控制备形貌和结构均一有序、高SERS活性的贵金属有序纳米结构SERS基底，并探索基底形貌结构与其SERS活性的关联规律，优化基底形貌，提高SERS活性，解决信号重复性的难题；同时，利用单取代巯基环糊精修饰SERS基底选择性捕获痕量PCBs，获得高灵敏信号,并探索修饰剂的作用机制，解决信号灵敏度的难题。该项目的实施，将发展廉价、简便地制备形貌和结构均一、有序的高SERS活性基底的技术，为提高SERS检测PCBs的信号重复性和灵敏度提供科学依据和技术支持。

多氯联苯(PCBs)是首批列入国际公约的受控的持久性有机污染物，对环境和生态危害极大，检测和治理环境中残留的PCBs已经迫在眉睫。传统检测PCBs的方法耗时长，方法复杂。表面增强拉曼散射(SERS)效应具有检测精度高、灵敏度好、检测效率高等优点，有望应用于PCBs的快速、痕量检测。SERS检测PCBs的信号重复性和灵敏度是待解决的关键问题。本项目主要针对SRES检测PCBs的信号重复性和灵敏度两方面开展工作。对于信号的重复性，我们采用多孔阳极氧化铝(AAO)模板制备了大面积(平方厘米量级)、形貌均一有序的SERS基底，改善了信号的可重复性。对于信号的灵敏度方面：一方面，我们结合理论模拟，利用AAO模板构筑了几类有序的高活性SERS基底(银纳米颗粒组装在有序金纳米碗内、有序金纳米管阵列、银纳米颗粒包覆的有序硅纳米线阵列)；另一方面，我们对SERS基底表面修饰巯基环糊精，选择性吸附PCBs，增强了SERS基底对PCBs的敏感性(检测浓度可以达到10-6 M量级)。在本项目的资助下，初步解决了SERS检测PCBs的信号重复性和灵敏度的问题，相关研究结果发表了SCI论文四篇(基金资助两篇，合作发表两篇)，为SERS效应检测PCBs提供了科学依据和技术支持。