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水是生命之源,是地球上宝贵的资源。优质无污染的水资源对动植物保护,人类进步和社会发展的重要性不言而喻。然而水污染问题在当今社会依然严峻,生活污水流入雨水管道,工业废水未经处理直接排放,农药化肥的过度使用,化工企业泄漏事故的发生均导致了水体的污染。这些水体污染物中不乏浓度低但对人类健康具有致癌、致畸和致突变的有机污染物。但现有水质检测标准中化学需氧量这一项只测量水体有机物的总量,对含量少、危害性大的有机污染物不具有针对性。因而在制定更严格的法律法规的同时,需要一种灵敏且定量的痕量检测手段对这类有机污染物进行检测。表面增强拉曼散射(SERS)是一种高灵敏性,高分辨率的“指纹”光谱技术,可在不添加试剂或破坏样品的情况下提供样品的特定化学信息。该技术已被广泛应用于化学和生物传感的识别和检测。本文研究了纳米银胶基底、玻璃基聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合基底和PDMS等离子体腔基底用于SERS技术,测量了水体有机污染物亚甲基蓝、孔雀石绿、甲基绿,及以赤藓红为代表的色素的SERS光谱,并根据SERS光谱进行定量分析,具体工作如下:1.制备纳米银胶基底、玻璃基PDMS复合基底和PDMS等离子体腔基底。以结晶紫为拉曼探针对基底的SERS性能进行了探究和比较,并对基底制备条件进行优化以实现对拉曼探针的显著增强。2.测量水体有机污染物亚甲基蓝、孔雀石绿和甲基绿的SERS光谱,分析拉曼峰强度与浓度之间的关系,随着有机污染物浓度的不断增加,拉曼特征峰强度呈现先期快速增长,然后增速减缓,最后逐渐减弱的过程。这一变化过程与有机污染物分子在基底上的吸附过程有关。有机污染物在基底表面吸附过程先后经历了不饱和化学吸附,饱和化学吸附与物理吸附同时存在,多层物理吸附的过程。3.以PDMS等离子体腔为SERS基底,建立了上述3种水体污染物拉曼特征峰强度与污染物浓度的关系,并以此数据为基础,使用误差反向传输人工神经网络算法进行建模,将输出的预测结果与实际测量数据进行比较,结果显示数据的测定系数R~2均大于0.99,实现水体中该三种有机物浓度的预测。4.以制备简便、成本低廉且具有较强拉曼增强效果的纳米银胶为SERS基底,并以硫氰化钾为内标,实现对染料赤藓红的痕量检测。在0.4mg/L至20mg/L浓度范围内,建立了3个拉曼特征峰相对强度与赤藓红浓度的线性方程,测定系数R~2分别为0.91,0.95和0.95,赤藓红的检出限低至0.2mg/L。该方法在检测水体中染色剂方面具有优势。本文研究工作在一定程度上丰富了SERS光谱检测领域,可为痕量水体污染物的灵敏定量检测提供基础。