DOI: 10.1039/d0ra01454k

在此，研究者展示了一种由银纳米线（Ag NW）嵌入多孔聚苯乙烯（PS）纤维组装而成的新型SERS活性基底。首先通过甘油介导的溶剂热法合成Ag NWs，然后将其电纺成PS多孔纤维。合成的Ag NWs嵌入到PS纤维中，并沿轴向有序排列。由于溶剂的快速蒸发引起的相分离，在PS纤维中出现了多孔结构。大量的孔不仅大大提高了SERS活性基底的样品收集效率，而且显著促进了目标分子在Ag NWs表面的吸附，从而提高了增强目标分子的可能性。此外，与聚乙烯醇（PVA）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）相比，PS具有更好的耐溶剂性。4-氨基硫酚（4-ATP）在制备的电纺纤维垫上的检测限为10-7 M，并且电纺纤维垫显示出SERS信号检测的良好再现性。本研究为大规模制备Ag NW嵌入多孔PS纤维组装的柔性SERS活性基底提供了可行的策略。所生产的柔性SERS基底在可穿戴传感器中具有广阔的应用前景，可用于化学和生物分子的痕量检测。

图1.（a）Ag NWs/PS复合多孔纤维的制备过程和（b）目标分子从孔渗透到Ag NWs表面进行SERS测试的示意图。

图2.（a）合成的Ag NW-乙醇分散液的照片；（b）合成的Ag NWs的SEM图像，（c）合成的Ag NWs的典型XRD图，（d）Ag NWs-乙醇分散体的紫外-可见吸收光谱。

图3.（a）电纺50 mg-Ag NWs/PS纤维毡（10×10 cm2）的照片；插图是相应的Ag NWs/PS/DMF混合溶液的照片；（b）Ag NWs/PS复合纤维的SEM图像；（c）单复合纤维的表面和横截面（插图）的放大SEM图像；（d）变形复合纤维外露的Ag NWs的SEM图像。

图4.（a）Ag NWs含量不同的电纺垫的照片，比例尺为5 cm；Ag NWs/PS复合纤维的TEM图像，Ag NW含量为（b）10 mg、（c）25 mg、（d）35 mg和（e）50 mg。

图5.（a）10 mg-Ag NWs/PVP和（b）50 mg-Ag NWs/PS电纺纤维毡在浸入乙醇或水中前后的照片。所有比例尺均为1 cm。

图6.FITC/乙醇溶液在单Ag NWs/PS复合纤维中的传输。FITC/乙醇溶液在多孔和实心Ag NWs/PS复合纤维中传输的光学显微镜图像（a和c）和相应的荧光显微镜图像（b和d）。（a和b）是多孔纤维；（c和d）是实心纤维。插图是实验过程的示意图。比例尺为50μm。

图7.（a）0.1 M 4-ATP吸附在不同Ag NW含量的Ag NWs/PS多孔纤维上的SERS光谱；（b）不同4-ATP浓度（1.0 M、10-2 M、10-4 M、10-6 M和10-7 M）吸附在50 mg-Ag NWs/PS多孔纤维上的SERS光谱；（c）从50 mg-Ag NWs/PS纤维的五个不同区域记录的10-4 M 4-ATP的SERS光谱；（d）在50 mg-Ag NWs/PS多孔纤维和不含Ag NWs的纯PS多孔纤维上吸附的10-4 M 4-ATP的拉曼光谱。

图8.（a）在不同基底上收集的10-4 M 4-ATP的SERS光谱；（b）（a）中不同SERS光谱中1573 cm-1的峰值强度。