DOI: 10.1016/j.colcom.2021.100428

表面增强拉曼光谱（SERS）是一种强大的分析工具，但是如何获得有效且通用的SERS基底仍然是一个挑战。在此，研究者提出了一种简单有效的制备超灵敏、高稳定性和广泛适用性SERS基底的方法。采用静电纺丝和煅烧法制备了SiO2纳米纤维膜，并用Ag纳米粒子对其进行修饰。结果表明，Ag纳米颗粒通过化学键均匀紧密地修饰在SiO2纳米纤维上。所制备的膜表现出较高的柔性和热稳定性。电纺纳米纤维膜对小分子显示出10-11 mol/L的超高灵敏度（增强因子107），对农药福美双的最低检出限接近10-8 mol/L。研究表明，即使静置60天后，底物仍具有出色的SERS信号稳定性（强度仅降低21.7％）。更重要的是，所制备的基底可用于细菌的定量检测。

图1.SiO2前驱体（a），SiO2（b），T-A@SiO2（c），Ag@T-A@SiO2-0.05（d），Ag@T-A@SiO2-0.10（e），Ag@T-A@SiO2-0.15（f）纳米纤维的SEM图像。

图2.SiO2（a），T-A@SiO2（b），Ag@T-A@SiO2-0.10（c）纳米纤维的TEM图像，Ag@T-A@SiO2-0.10纳米纤维的HRTEM图像（d），（b，c）中的插图为局部放大图。

图3.SiO2、T-A@SiO2和Ag@T-A@SiO2纳米纤维的XRD图（a）；SiO2前体、SiO2、T-A@SiO2和Ag@T-A@SiO2-0.10纳米纤维的TGA曲线（b）。

图4.Ag@T-A@SiO2-0.10纳米纤维的XPS全光谱（a），以及Ag（b），C（c）和N（d）的分峰光谱。

图5.SiO2（a，d），T-A@SiO2（b，e）和Ag@T-A@SiO2-0.10（c，f）纳米纤维的柔性照片，通过手动折叠进行验证。

图6.4-MPh（a）和4-MBA（c）在不同基质上的SERS光谱，连续浓度（10-3-10-11 mol/L）4-MPh（b）和4-MBA（d）在Ag@T-A@SiO2-0.10纳米纤维基材上的SERS光谱。

图7.在Ag@T-A@SiO2基底上获得的福美双的SERS光谱（a）；由Ag@T-A@SiO2-0.10纳米纤维膜测得的不同浓度（10-3-10-8 mol/L）福美双的SERS光谱（b）；在室温下，当存储时间不同时，Ag@T-A@SiO2-0.10基底上10-5 mol/L福美双的SERS光谱（c）；福美双在1386cm-1处的SERS峰强度直方图随存储时间的变化（d）。

图8.Ag@T-A@SiO2纳米纤维膜作为基底用于检测金黄色葡萄球菌的SERS光谱（a）；从Ag@T-A@SiO2-0.10基底中随机选择的20个点获得的金黄色葡萄球菌的SERS光谱（b）；金黄色葡萄球菌在732cm-1处的SERS峰强度分布（c）。

图9.不同浓度金黄色葡萄球菌的SERS光谱（a）；SERS峰强度与金黄色葡萄球菌浓度的关系图（b）。