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本论文分别采用改进的热分解法、沉积法和种子生长法等分别构建了不同结构的F23O4/Au多功能复合SERS基底材料、Fe3O4@Au-Apt多功能复合SERS生物检测基底和Fe3O4@Cu2O-Au多功能复合SERS基底材料。并研究了材料的微观结构、磁学性能以及表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)性能,揭示相关物理化学机制,并对其应用研究进行探索。取得的研究成果如下:(1)利用改进的热分解法,成功制备了尺寸可控并具有快速磁响应性的Fe3O4纳米颗粒。并通过Au种子沉积法成功制备了Fe3O4-Au核-卫星结构的纳米复合材料。以Fe3O4-Au核-卫星结构纳米复合材料为基础利用种子生长法进—步合成了 Fe3 O4@Au核-壳结构的纳米复合材料。系统地研究了两种结构Fe3O4/Au复合纳米材料的微观结构、粒径尺寸和磁响应性等。为了对比两种结构Fe3O4/Au复合纳米材料的SERS活性,本研究使用4-氨基苯硫酚(4-ATP)作为SERS活性探针分子,研究发现Au壳结构可以明显增加材料的SERS活性。另外,这种高SERS活性的多功能复合SERS基底材料还表现出了对外部磁场的迅速磁反应性,并且具有良好的SERS信号重现性。在实际检测苹果表皮残留福美双的应用研究中,该基底表现出优秀的快速检测能力。(2)利用Fe3O4@Au多功能复合SERS基底,进—步在其表面上修饰可以特异识别金黄色葡萄球菌的核酸适配体(Aptamer,Apt),从而构建出Fe3O4@Au-Apt多功能复合SERS生物检测基底,并系统研究了Fe3O4@Au-Apt复合材料的物化性质。研究发现Fe3O4@Au复合材料与Apt的添加比例、特异结合反应时间和反应温度等实验因素,对Fe3O4@Au-Apt复合材料SERS检测金黄色葡萄球菌的信号强度有重要影响。在特异性识别实验中,该复合SERS基底对金黄色葡萄球菌表现出杰出的特异性。最后使用Fe3 O4@Au-Apt多功能复合SERS生物检测基底成功地检测出了牛奶中含有的金黄色葡萄球菌。(3)利用简单、高效的—步热分解法制备出Fe3O4@Cu2O复合纳米材料,进—步利用原位还原法合成Fe3 O4@Cu2O-Au多功能复合SERS基底。研究发现通过改变氯金酸的用量可以控制F3O4@CuO表面上Au纳米颗粒的数量,从而获得—系列不同Au含量的Fe3O4@Cu2O-Au多功能复合SERS基底。以孔雀石绿为目标物,研究了 Au纳米颗粒的负载量对Fe3O4@Cu2O-Au复合纳米材料光催化性能的影响,揭示了相关光催化降解机理。以在含有孔雀石绿的水中生长的鱼为目标,研究了Fe3O4@Cu2O-Au多功能复合SERS基底的SERS活性。本研究成功地实现了光催化降解和SERS检测的—体化。本研究不仅成功设计并制备了多种磁性-贵金属多功能SERS基底,还实现了检测果皮上的农药残留,检测食品中的致病菌以及SERS检测并催化降解环境污染物等实际应用。促进了材料、物理、化学、生物等多学科的交叉融合,为研究SERS增强机理、核壳结构多功能复合材料界面间相互作用机制、光催化降解环境污染物机理等科学问题奠定了坚实的理论依据和实践基础,更为SERS基底的实际应用研究提供了新思路和新方法。