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随着生产技术的不断进步,化学爆炸物三硝基甲苯(2,4,6-trinitrotoluenc, TNT)越来越多的应用于矿产开采、军事安全以及国防工业等领域。与此同对,也带来了一些负面影响,即对周围的环境造成了一定程度的污染,对人们的生活也形成了潜在的威胁。近年来,针对高效TNT检测方法的探索已经成为一个研究热点。比色法检测爆炸物TNT以其简单、直观、高选择性的特点进入人们的视野。该方法主要是利用金纳米颗粒构建光学探针,进而产生一个肉眼可见的颜色变化来实现对分析物检测的目的。另外,在基于纳米颗粒比色法的基础上,表面增强拉曼散射(SERS)技术以其高灵敏的指纹图谱分析被人们所特别关注。基于贵金属纳米材料的SERS检测TNT新方法开始出现,并取得了很好的检测效果。通常情况下,研究者们都是通过构建SERS探针传感器或者利用特定的SERS基底来实现对TNT的痕量检测。目前,利用纳米材料传感器检测TNT的发展进度迅速,但是;也存在一些问题:(1)光学探针检测TNT的抗环境干扰能力不高,其检测限有待进一步提高。(2)SERS检测TNT的重复性与稳定性较差,有待提高。(3)增强效果突出的理想SERS基底的制备方法还不够完善,需要继续探索。本论文围绕上述几个问题开展了相关研究,主要的研究内容如下:第一,利用乙二胺(EDA)对金纳米颗粒(Au NPs)进行化学修饰,构建用于检测爆炸物TNT的EDA包裹的AuNPs (Au Ps@EDA)光学探针,该光学探针具有简单、稳定、低成本、高灵敏性以及低检测限的特点,能够实现对TNT的痕量检测。其中,Au NPs@EDA超灵敏比色探针在水溶液中可以检测到400pM水平的TNT。另外,利用紫外-可见(UV-vis)吸收光谱仪以及动态光散射(DLS)仪,可以分别实现40pM和0.4pM水平的TNT超灵敏检测。第二,通过表面增强共振拉曼散射(SERRS)的方法对TNT进行了快速、灵敏的检测。利用亚硫酸钠(Na2SO3)对TNT分子进行磺化,增加其亲水性,使其能够与氯代十六烷基吡啶包裹的银纳米颗粒(AgNPs@CPC)基底牢固的结合。使用表面活性剂CPC对TNT分子进行增敏,提高其SERS散射截面面积。通过形成的TNT-SO3-CPC复合物,对TNT的检测限能达到5×10-11M,并且该SERRS检测过程可以在5min内完成。同时,还考察了该方法对TNT检测的重复性及稳定性,扩展了SERRS或SERS快速检测TNT的应用前景。第三,针对SERS检测TNT的新型基底的制备,我们采用一步法首次制备了新型DNA-Au复合SERS基底。通过原位光还原方法在DNA的骨架结构上形成了Au NPs。该新型的纳米复合结构活性基底表现出了很好的SERS信号增强效果,并且能够实现对纳米结构间隙的有效调控。此外,该复合基底合成过程简单、快速,只需约15min。该DNA-Au复合结构作为SERS基底在TNT的检测领域具有潜在的应用价值。’通过上述研究,利用合适的贵金属基底,通过SERS或SERRS方法可以实现对爆炸物TNT及有机污染物的痕量检测。推动了SERS方法在分析化学、环境检测领域的深入应用,并扩展了SERS研究用于现场检测的可行性。