纳米银/石墨烯复合SERS基底的制备及对铀酰离子的检测研究

摘要

铀是重要的核原料,同时也是核废料的主要来源,检测低浓度铀具有重要意义.有不少利用表面增强拉曼散射(SERS)技术检测铀酰离子的报道.然而SERS基底和UO22+的直接相互作用导致870cm-1处铀酰伸缩振动峰不同程度的向低波数偏移,给谱峰的归属造成了许多困难.因此,提出了在SERS基底表面引入一层惰性介质层石墨烯,试图隔绝基底与UO22+的直接相互作用,又不会减弱SERS强度,从而实现对铀酰离子检测的同时,也可以获得铀酰离子的结构信息.首先利用抗坏血酸活化平均粒径约为60nm的银纳米粒子(AgNPs)使其在Si表面自组装，然后转移一层单层石墨烯，制得纳米银／石墨烯复合结构SERS基底。单层石墨烯的亚纳米级厚度没有影响自组装AgNPs的表面形貌。在Ag-Si基底表面，由于UO22+与AgNPs直接相互作用，致使UO22+的对称伸缩振动峰从870cm-l向低波数移置721cm-1。在G-Ag-Si基底表面，单层石墨烯的化学惰性减弱了UO22+与AgNPs的作用，使峰位有所回移(771cm-l)。该结果表明惰性介质层石墨烯可以减弱基底与待测分子的化学作用，初步验证了设想。