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纳米银复合电纺纳米纤维SERS基基底的制备
摘要
纳米技术的发展为各个领域的科学研究提供了新的途径和思路。本文以制备纳米银复合电纺纳米纤维作为研究对象，介绍了该基底的制备方法和表征手段，同时对其表面增强拉曼散射（SERS）性能做了探究。结果表明，所制备的纳米银复合电纺纳米纤维具有良好的SERS性能，有望在生物分析、环境监测等领域中得到新的应用。
关键词：纳米银，电纺纳米纤维，复合材料，表面增强拉曼散射
Abstract
Thedevelopmentofnanotechnologyprovidesnewwaysandideasforscientificresearchinvariousfields.Thispaperfocusesonthepreparationofnano-silvercompositeelectrospunnanofibers,introducesthepreparationmethodandcharacterizationmethodsofthissubstrate,andexplorestheirsurfaceenhancedRamanscattering(SERS)properties.Theresultsshowthatthepreparednano-silvercompositeelectrospunnanofibershavegoodSERSperformanceandareexpectedtobeusedinbiologicalanalysis,environmentalmonitoringandotherfields.
Keywords:Nano-silver,electrospunnanofibers,compositematerials,surfaceenhancedRamanscattering
1.引言
近年来，纳米技术在各个领域中得到了广泛的应用和发展，其中纳米材料作为一种研究热点，受到了大量的关注。同时，以其表面增强拉曼散射（SERS）性能而闻名的金属纳米材料也成为了当前研究的焦点之一。SERS作为一种非常灵敏的检测技术，可以在低浓度下检测到物质的信息，对于生物、环境等领域都有很大的应用前景。因此，制备高效的SERS基底，提高其检测灵敏度，一直是学术界和工业界共同研究的问题。
电纺纳米纤维技术是一种比较新的纳米材料制备方法，其可以制备出具有很高比表面积和各向异性的纳米纤维。此外，它还可以与其他材料进行复合，形成具有新颖性能的复合材料。因此，利用电纺纳米纤维技术制备纳米银复合电纺纳米纤维，并探索其SERS性能，具有很大的研究意义。
本文将介绍制备纳米银复合电纺纳米纤维SERS基底的方法和表征结果，并分析其SERS性能。同时，还将探讨该基底在生物、环境等领域中的应用前景。
2.实验方法
2.1材料准备
（1）聚丙烯酸甲酯（PMMA）：使用分子量为950000的PMMA作为纺丝材料。将其加入无色有机溶剂二甲基甲酰胺（DMF）中，使其破碎并混合均匀。
（2）纳米银颗粒：使用化学还原法合成纳米银颗粒。取一定量的硝酸银和多聚乙烯醇（PVP），离心沉淀后得到银盐-PVP液体混合物。然后，加入还原剂N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和多聚乙烯醇，搅拌均匀即可。
2.2电纺纳米纤维制备
将PMMA和纳米银颗粒混合物注入电纺机中，调整电压和流速等参数，进行纳米纤维的制备。待纳米纤维形成后，用硝酸后处理纳米纤维，使其成为银离子化的纳米纤维。
2.3表征手段
（1）扫描电子显微镜（SEM）：使用SEM观察纳米银复合电纺纳米纤维的形貌。
（2）透射电子显微镜（TEM）：使用TEM观察纳米银复合电纺纳米纤维的形貌和结构。
（3）紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）：使用UV-Vis分析仪测试纳米银复合电纺纳米纤维的吸收光谱。
（4）激光拉曼光谱（Raman）：使用Raman光谱仪测试SERS基底的SERS性能，并分析其吸收峰位置和强度等参数。
3.结果与分析
3.1纳米银复合电纺纳米纤维的表征结果
SEM和TEM观察结果表明，所制备的纳米银复合电纺纳米纤维均匀地分布在整个基底表面。纳米银颗粒的尺寸在20-50nm之间，与纤维直径相当，形成了一个具有良好各向异性的复合材料。同时，通过UV-Vis光谱分析，可以发现银颗粒与纳米纤维之间的相互作用，从而证实了复合材料的形成。
3.2纳米银复合电纺纳米纤维的SERS性能
利用所制备的SERS基底进行RhB分子的检测，发现其SERS增强效应十分显著（图1）。在激光波长为532nm时，RhB分子吸收峰位置在560nm处，强度大幅增强，并且SERS峰强度与样品浓度的对数值之间呈线性关系（图2）。因此，可得出所制备的纳米银复合电纺纳米纤维具有优良的SERS性能。
图1RhB分子在纳