负载金纳米粒子的纳米纤维膜SERS基底的制备及其在毒品检测中的应用

在水热条件下将纤维素纳米纤维(CNF)同时用作还原剂和稳定剂与氯金酸反应,制备了负载金纳米粒子(Au NPs)的纳米纤维素溶胶。采用真空抽滤的方法在微孔滤膜上一步沉积制备了金/纳米纤维素复合膜,复合膜中纤维束相互交错堆叠成多层三维结构,允许大量金纳米粒子在膜层中均匀分散。以罗丹明6G(R6G)和4-巯基吡啶(4-MPy)为探针分子对该复合膜的SERS性能进行了考察。结果显示,该SERS基底具有高的检测灵敏度和良好的光谱重复性,对R6G和4-MPy的检测限分别达到1×10^(-8) mol/L和1×10^(-7) mol/L,相对标准偏差为7.8%。利用该复合膜对苯丙胺类毒品进行了分析和鉴定,其对甲基苯丙胺的检测浓度可低至1×10^(-7) mol/L,检测灵敏度明显优于实验室自制的两种三维结构的纤维柔性SERS基底。同时,将该SERS基底应用于毛发检材中痕量甲基苯丙胺的快速筛查,并采用气相色谱(GC)方法验证结果。结果显示,5份不同添加量的甲基苯丙胺的毛发样品均在1000和1030 cm^(-1)出现甲基苯丙胺明显的特征峰,且随浓度升高拉曼特征峰变强,说明SERS技术能快速筛查出毛发样本中痕量的甲基苯丙胺,GC验证也表明该方法具有较好的准确性,有望进一步推进该方法用于涉毒现场快速检测。