新型TiO2/Ag基柔性SERS基底材料：痕量检测及光降解治理

Organic pollutants are widely distributed in the nature, which have severe adverse effects on human health and environment. It is crucial to develop rapid，economical and sensitive method for the detection of organic pollutants. Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) has been a growing area of interest in recent years due to its potential as are liable, high-resolution detection technique for extremely minute quantities of target molecules. SERS enhancement factors not only connected with the size of the material itself, but also its morphology and composition. In this work, the controllable preparation TiO2/Ag SERS substrates based on Ti foils was researched using hydrothermal treatment method. We can adjust the relationship of experimental methods and parameters to obtain different single morphology of substrate materials. It has the vital significance using different morphology of TiO2/Ag SERS substrates to study mutual restriction and the resonance factors for metal nanoparticles surface plasma resonance and probe the resonant of electron transfer. The work in this project enriched the SERS substrate materials research and is a combination of noble metal with semiconductor SERS-active substrate，building the composite system for their synergetic contribution to SERS and photodegradation.

表面增强拉曼光谱(SERS)是纳米材料展现的一类特殊纳米尺度效应，可以提供待测样品的指纹特征，可实现对目标物的快速、灵敏检测和识别，因而在环境有机污染物检测领域广受关注。SERS的增强因子与材料本身的尺寸，形态，成分有很大的关系。本项目通过水热合成法在Ti箔基片上制备TiO2/Ag的SERS基底。通过调节实验方法和参数的关系来获得不同的单一形貌的基底材料，研究不同形貌的TiO2/Ag的SERS基底对金属纳米粒子表面的等离子共振和探针分子的电子转移共振两种增强因子的相互制约和共振具有重要的意义。TiO2/Ag具有的光催化性能，通过紫外光照射可以快速清除基底表面的有机污染物，达到自修复的功能，研究重复使用效率，对发展低成本的SERS材料具有重要的意义。本项目的研究可以丰富SERS基底的材料，探讨贵金属-半导体氧化物的SERS基底，使它们具有协同促进SERS的增强能力以及光降解能力。

表面增强拉曼光谱(SERS)是纳米材料展现的一类特殊纳米尺度效应，可以提供待测样品的指纹特征，可实现对目标物的快速、灵敏检测和识别，因而在环境有机污染物检测领域广受关注。Co,Ni,Mo等作为重要的新能源材料，越来越受到重视，在NFSC的支持下，做了如下工作： (1)制备Ag@TiO2纳米花。实验过程绿色环保，无污染，可在室温下直接合成。结果表明，Ag改性的TiO2具有良好的光降解能力。经过多次光降解甲基橙后，Ag修饰的TiO2纳米花表现出良好的稳定性。(2)基于Ti箔用水热法制备可控的Ag /TiO2的SERS复合材料。柔性Ag/TiO2 SERS衬底可以粘贴在任意形状的物体表面检测有机污染物。以R6G为探针分子，Ag/TiO2 NBs c可以检测到10-7 m的SERS信号，对于所制备 SERS衬底，循环实验表明，经过10个周期后仍然保持良好的检测性能。(3)用水热合成法制备Ag修饰八面体结构CoO。结果表明，制备的样品具有超级电容器性能，表面改性Ag2O可以显著提高Co3O4材料的电容性。Ag2O / Co3O4复合电极的比电容是217.6 F·g−1,这是纯Co3O4的3.35倍。此外，Ag2O/Co3O4复合材料具有良好的循环性能，200循环后保持了65.3%的比电容。(4),合成N&C-doped(Mo2C@CN)分层介孔结构的电催化材料。这种结构可以解决由于聚合而导致的性能问题。为了在0.5 M H2SO4中获得过电位202 mV的10ma cm-2电流密度，Tafel斜率为69 mV dec-1。小过电位衰减在酸性介质中显示出良好的稳定性(2000周期)。