表面增強拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS）是指當待測物質吸附或貼近于金、銀、銅等金屬納米結構表面時，其拉曼信號可以得到百萬倍以上的增強。SERS技術由于無需標記、無需復雜樣品預處理、可精準提供分子信息、檢測周期短和靈敏度高等特點，在生物檢測、食品安全和環境污染監測等方面具有廣泛應用前景。SERS基底是SERS技術的核心。然而，傳統SERS基底一般采用硅片、石英等硬基質，缺乏柔韌性，且質重、成本高，在實際應用中面臨眾多挑戰。采用SERS硬基底檢測時，一般需要先用溶劑萃取物體表面污染物，然后滴到SERS硬基底表面進行分析，難以實現快速原位檢測。
為了克服傳統SERS硬基底缺陷，近年來，中國科學院城市環境研究所一直致力發展輕質、柔性和透光新型SERS基底，并探索其用于污染物的快速檢測與監測領域。研究人員首次提出以PE膜作為基材，借助乙醇誘導納米粒子界面自組裝策略，開發了一種低成本、一步制備超輕、柔韌和半透光SERS基底的新方法（Anal. Chem., 2014, 86, 6262）。在此基礎上，他們進一步發展了制備方法，無需乙醇誘導和PE膜作為載體，即可一步構建自支撐的超輕、柔韌和半透光SERS基底。該SERS基底性能優越，不僅具有良好的可重現性、超高的增強因子，而且質地柔韌、結構牢固，能耐受酸堿和多種有機溶劑的浸泡、摩擦和超聲波處理，而保持完整的組裝結構和SERS活性。借助便攜式拉曼儀，該新型基底可實現果蔬（蘋果）表面多種殘留農藥的現場快速檢測。此外，該SERS基底再生利用簡單，有效地降低檢測成本，為食品監管等部門的現場快速抽檢提供新技術（Nanoscale, 2019, 11, 12829. Back Cover，如圖）。另外，由于新型SERS基底具有超輕和柔韌的特性，該基底可漂浮于待監測水體表面，且可吸附富集水中特定污染物，應用便攜式拉曼儀，可獲得特定污染物的拉曼信號，判斷水體污染情況，實現水體污染物監測（Environ. Sci. Technol., 2018, 52, 5812）。
以上研究獲國家自然科學基金、福建省自然基金、中科院青促會等的資助。
基于新型SERS基底的農殘現場快速檢測
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