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随着硝基芳香类爆炸物在军事和民间的应用逐渐广泛,其对环境造成的污染也日益显露。爆炸物在生产、制造与运输的过程中难免会发生泄露,残留在土壤与水环境中的爆炸物成分不仅危害环境,还会间接地对人类的生命健康造成威胁。另外,爆炸物是恐怖主义危害社会稳定与人民安全的最直接手段,因而爆炸物的检测也是反恐与维稳工作的重点。近年来,表面增强拉曼光谱(SERS)技术因其具有可便携、分析速度快和高灵敏度等优点,已经成为检测爆炸物最重要的光谱方法之一。其中,具有超高灵敏度的SERS基底是SERS技术实现微痕量爆炸物成功检出的前提。因此,本论文研发了一种简单、省时、低成本的方法制备超高灵敏度SERS基底并实现硝基类爆炸物的检测。首先,为了提高SRES基底的灵敏度,本论文选用化学试剂修饰纳米粒子的方法,制备具有超高灵敏度的SERS基底。在实验中通过对纳米粒子种类、化学试剂以及制备条件等优化,最终获得了 SERS基底的制备方法:1 mL的AgNPs(还原剂为柠檬酸三钠)离心浓缩得5 μL左右纳米粒子浓缩胶体,再加入25 μL的KI(10 mM)溶液混匀,在避光条件下反应20 min获得Ag IMNPs基底。在波长为632.8 nm的激发光条件下检测了硝基类爆炸物TNT和2,4-DNT。结果表明:碘离子修饰后的银纳米粒子具有良好的SERS活性,2,4-DNT和TNT的最低检出浓度为0.1 nM,换算为质量的检出限分别约为0.364 pg和0.454 pg。然后,本论文尝试探讨了 AgIMNPs基底的增强机理,结果表明AgIMNPs基底的增强机理有两个方面的原因。其一,本文在对Ag NPs的紫外扫描中发现,KI修饰AgNPs会使其最大紫外吸收波长发生红移,这可能是因为KI使AgNPs团聚,而这种团聚能够使爆炸物的SERS信号得到增强。其二是KI对Ag NPs表面杂质的清除作用,在纳米粒子的表面产生了更多的"空位",为爆炸物分子与纳米粒子表面的接触提供了更多的机会。在这两种增强机制的共同影响下,AgIMNPs较AgNPs的灵敏度得到了大幅度的提升。而且Ag IMNPs基底对多种硝基类芳香族化合物都有不同程度的增强效果,这表明AgIMNPs基底能适用于多种硝基类爆炸物的快速检测。由于AgIMNPs基底的高灵敏度,将其与他材料联用能够扩大其在环境监测、安检工作以及食品安全等领域的应用。