李金琦，楊 楠，閆 森，郭延紅*，張 穎*

（1. 延安大學化學與化工學院，陜西延安 716000；2. 陜西師范大學化學化工學院，陜西西安 710119）

具有局域表面等離子共振（LSPR）性能的納米金屬材料具有優(yōu)異的光敏感性能，近年來利用貴金屬納米粒子的LSPR 性能實現(xiàn)光能轉(zhuǎn)換為電化學的研究受到了研究者們的極大關(guān)注［1-3］?；诙S膠體晶體制備的周期性金屬納米結(jié)構(gòu)具有高度的有序性和均勻性，以及膠體晶體與金屬納米結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用等特性，從而呈現(xiàn)更加優(yōu)異的光學性能，在光熱治療、生物成像、等離子體傳感和太陽能電池等領(lǐng)域具有重要的應用研究價值［4］。研究表明，二維膠體晶體由于其制備方法簡單，具有使用方便、成本低廉和重復性好等優(yōu)點，已成為構(gòu)筑SERS 活性基底的理想模板或基底材料［5］。常用的二維結(jié)構(gòu)有序單層膠體晶體通常由單分散膠體粒子（包括聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、二氧化硅（SiO2）和聚合物微凝膠）等組裝制備而成［6-8］。由于膠體晶體具有特殊的光學衍射特性及存在的光子帶隙等重要特性，使得這類材料可用于制備濾光片、光學開關(guān)、化學和生物傳感器、光學集成芯片等［9-12］。其中，貴金屬納米粒子間的等離子耦合導致的粒子間電磁場增強形成的“熱點”效應，可顯著增強位于熱點區(qū)域附近的分子的拉曼散射信號，使二維納米結(jié)構(gòu)陣列可以提供最大的“熱點”表面密度，由此呈現(xiàn)優(yōu)異的SERS 性能［13-16］，在文物保護、環(huán)境分析檢測、界面催化、定量分析等領(lǐng)域獲得重要應用［17-21］?；诙S納米結(jié)構(gòu)陣列構(gòu)筑三維SERS 陣列襯底具有比平面襯底更大的表面積和更多的熱點［22］。三維SERS 襯底具有更加獨特的SERS 優(yōu)勢，一方面，活性基底單位面積上的熱點更多，使得三維激光共聚焦區(qū)域內(nèi)的激光利用效率更高；另一方面，較大的總體表面積可以負載更多的等離子體納米粒子，在熱點區(qū)域附近吸附更多的目標分子。多種結(jié)構(gòu)和組成的三維SERS 活性基底已應用于多個領(lǐng)域，如食品安全、環(huán)境分析和生物醫(yī)學分析等［23-26］。

通常情況下，三維有序陣列基底的構(gòu)筑常采用自下而上、模板輔助的構(gòu)筑策略。其中，在固體基板上控制材料的生長，形成有序的立體陣列結(jié)構(gòu)，以此有效實現(xiàn)熱點分布均勻和電磁場分布均勻［26］。模板輔助策略可將等離子體納米粒子引入多種三維模板中，通過規(guī)整結(jié)構(gòu)的模板的調(diào)控作用，使基底呈現(xiàn)規(guī)整有序的表面結(jié)構(gòu)和納米間隙，從而提供具有高增強性質(zhì)的等離子體區(qū)域［26，27］。

陣列結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米棒（ZnO NR）具有較高的表面體積比、形貌易于調(diào)控、生長速度快和成本低等諸多優(yōu)點，已成為高活性、高穩(wěn)定性及可重復使用性的表面增強拉曼散射（SERS）的優(yōu)良基底材料［28-31］。在光照射作用下，半導體納米材料（如ZnO、Cu2O 和TiO2等）可產(chǎn)生空穴與電子對，可有效增強SERS 過程中的電荷傳輸效應，以納米貴金屬與半導體形成的復合材料能有效促進基底表面與被檢測分子間的電荷轉(zhuǎn)移，顯著提高SERS 性能［32-37］。例如YANG等［35］通過水熱生長的方法在硅片上生長ZnO NR 陣列結(jié)構(gòu)，并以液相沉積的方式組裝Au NPs，以構(gòu)筑可以脫離二維基底圖案化結(jié)構(gòu)束縛的三維堆疊金納米粒子（Au NP）活性基底。LI等［38］在六方緊密堆積的聚苯乙烯球（PS）模板上先后沉積ZnO NR 陣列結(jié)構(gòu)和Ag NPs，得到的SERS活性基底具有豐富且均勻分布的熱點。TANG 等［39］設(shè)計制備了一種大規(guī)模陣列垂直對齊圓錐狀ZnO NR陣列結(jié)構(gòu)，通過離子濺射技術(shù)在其側(cè)面和頂部修飾不同尺寸的Ag NPs獲得三維熱點分布的SERS活性基底，利用電沉積技術(shù)在硅片表面獲得整齊的圓錐狀ZnO NR陣列。

本研究提出了一種利用模板輔助策略實現(xiàn)具有高密度熱點效應的三維結(jié)構(gòu)Au-ZnO-Au 復合材料高效構(gòu)筑的方法，即以高分子微凝膠粒子組裝單層結(jié)構(gòu)膠體晶體為輔助模板，通過離子濺射法實現(xiàn)大面積沉積Au NPs，獲得膠體晶體Au 復合基底材料?；跉訛榫郾┧岬奈⒛z粒子組裝的二維結(jié)構(gòu)膠體晶體為模板構(gòu)筑三維結(jié)構(gòu)SERS 活性基底，并選用羅丹明6G（R6G）為探針分子，研究所構(gòu)筑的三維結(jié)構(gòu)Au-ZnO-Au復合膜材料的SERS性能。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑及材料

N-異丙基丙烯酰胺（NIPAM，97%）和苯乙烯（St）均購于Aldrich 公司，NIPAM 使用前經(jīng)正己烷重結(jié)晶，25 ℃下真空干燥得到白色晶體；苯乙烯和丙烯酸（AA）使用前減壓蒸餾；N，N?-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）、過 硫 酸 鉀（KPS）、二 水 合 醋 酸鋅（Zn（CH3COO）2·2H2O）、六 水 合 硝 酸 鋅（Zn（NO3）2·6H2O）、環(huán)六亞甲基四胺（HMTA；C6H12N4）、聚乙烯亞胺（PEI）、無水乙醇（EtOH）、十二烷基硫酸鈉（SDS）和羅丹明6G（R6G）等試劑均為分析純，購買于上海國藥試劑有限公司。

以厚度為0.38 mm，大小1×1 cm2的單拋面p型硅片為基質(zhì)，依次用丙酮、乙醇和去離子水沖洗，用98% H2SO4/H2O2（體積比為3∶1）煮沸2 h 后浸泡于H2O/NH3H2O/H2O2（體積比為5∶1∶1），再經(jīng)去離子水沖洗多次，N2氣氛干燥后使用。

1.2 PSN@PAA/Au復合膜組裝

1.2.1 PSN@PAA復合微凝膠合成

通過無皂乳液聚合法合成PSN 微球，后采用種子乳液聚合法以PSN 微球為核合成聚（苯乙烯-co-N-異丙基丙烯酰胺）@聚丙烯酸（PSN@PAA）核-殼結(jié)構(gòu)復合微凝膠［40］。實驗過程：稱取0.20 g NIPAM和1.80 g St溶于90 mL去離子水，攪拌溶解后轉(zhuǎn)移至150 mL 三口燒瓶中（N2氣氛保護），機械攪拌（轉(zhuǎn)速為400 r/min），水浴加熱至溫度升到70 ℃，加入10 mL的5.92×10-2mol/L 的過KPS 水溶液，聚合反應8 h，得到PSN高分子微球分散液。

以上述合成的PSN 為核，利用種子乳液聚合法合成PSN@PAA 核-殼結(jié)構(gòu)復合微凝膠。步驟如下：稱取1.0 g AA 和0.1 g 交聯(lián)劑MBA 溶于10 mL 去離子水，溶解后加入到PSN微球分散液中，向反應體系中加 入3.0 mL 的9.86×10-2mol/L 的KPS 水 溶 液，70 ℃恒溫水浴中恒定攪拌（400 r/min），N2氣氛保護，反應4 h 后，冷卻至室溫。產(chǎn)物經(jīng)水和無水乙醇重復多次交替洗滌、離心，分散于水中，經(jīng)冷凍干燥最后得到白色PSN@PAA核-殼型復合微凝膠。

1.2.2 PSN@PAA二維結(jié)構(gòu)膠體組裝

通過氣/液界面自組裝二維單層結(jié)構(gòu)PSN@PAA膠體晶體［40］，步驟如下：在水相中加入200 μL 的SDS 水溶液，再將PSN@PAA 微凝膠粒子分散液（水和乙醇體積比為1∶1）放置在水槽邊上的玻璃片（與水面呈45°）分散進入水表面，即形成單層膜。最后，將親水性處理的硅片基片浸入水相，傾斜45°使界面上形成的單層膜轉(zhuǎn)移至硅片表面，自然晾干。

1.2.3 PSN@PAA/Au復合膜制備

離子濺射技術(shù)是一種能夠在基底表面實現(xiàn)大面積均勻制備Au 納米薄膜的簡便而有效的制備方法［41］。本研究采用離子濺射沉積技術(shù)在PSN@PAA膠體晶體表面組裝Au 納米粒子層，室溫條件下，電流為30 mA，沉積時間為160 s。PSN@PAA/Au 復合膜制備過程示意圖如圖1所示。

圖1 PSN@PAA/Au-ZnO 復合材料制備過程示意圖

1.3 三維結(jié)構(gòu)PSN@PAA/Au-ZnO-Au 復合材料制備

1.3.1 PSN@PAA/Au-ZnO 復合膜制備

以所制備的PSN@PAA/Au 復合膜為基底，通過水熱法在其表面生長ZnO 納米棒。步驟如下：將PSN@PAA/Au復合膜浸于10 mL的Zn（CH3COO）2·2H2O的無水乙醇溶液（10 mmol/L）中，浸泡5 h 后，在烘箱中恒溫（90 ℃），備用。水熱反應液的配制：配制40 mL 的25 mmol/L 的Zn（NO3）2·6H2O 水溶液，加入0.14 g HMTA，攪拌溶解后加入0.135 g PEI，用NaOH調(diào)節(jié)反應溶液的pH 為10.5［42］。將經(jīng)醋酸鋅的醇溶液浸泡的PSN@PAA/Au復合膜放入50 mL的水熱反應釜中，并加入配制好的水熱反應液，控制水熱反應溫度為90 ℃，通過改變水熱反應時間（30、60和120 min），可得到不同形貌的ZnO 納米棒復合結(jié)構(gòu)。反應結(jié)束后，用二次水多次沖洗PSN@PAA/Au-ZnO復合材料，烘箱中恒溫干燥（溫度為90 ℃）。PSN@PAA/Au-ZnO 復合材料制備過程如圖1所示。

1.3.2 PSN@PAA/Au-ZnO-Au復合材料制備

為了獲得具有三維熱點分布的SERS 活性基底，本研究在不同生長時間制備得到的三維結(jié)構(gòu)PSN@PAA/Au-ZnO 復合材料表面進一步組裝Au NPs，通過改變離子濺射時間（40、80、120、160 s）可以獲得PSN@PAA/Au-ZnO-Au復合材料。

1.4 表征方法

采用冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡（Hitachi SU8220）對所制備復合材料進行表面形貌及EDSmapping 分析；通過布魯克全自動（Bruker D8 Discover）X射線衍射儀對所合成材料的晶型結(jié)構(gòu)進行測定，加速電壓35 kV，電流40 mA，在硅片上制備好的樣品可直接測試；通過場發(fā)射透射電子顯微鏡（FEI-Tecnai G2 F20）觀察離子濺射形成的Au NPs在ZnO 納米棒表面的結(jié)構(gòu)形態(tài)；使用德國Dataphysics 公司OCA 20 視頻光學接觸角測量儀對所構(gòu)筑復合材料表面的親疏水性進行測試。

1.5 SERS性能測定

以染料分子R6G 為標記分子，將所制備SERS活性基底浸泡在不同濃度的R6G（10-5~10-9mol/L）乙醇溶液中，30 min 后取出，室溫下自然干燥。借助顯微共焦激光拉曼光譜儀（Renishaw inVia）研究SERS活性基底對R6G的拉曼增強效應，選用He-Ne激光器（激發(fā)波長532 nm），激光光斑尺寸為1 μm，物鏡放大倍率為50倍，光源強度為0.25 mW，數(shù)據(jù)采集時間為10 s。

選取R6G 分子Raman 譜圖中1 648 cm-1處的信號評價SERS 活性基底的性能，為保證基底材料的再現(xiàn)性，每一個樣品至少進行10 個不同點的測試?；讌^(qū)域大小選取500×500 μm2，步長為1 μm。

2 結(jié)果與討論

2.1 PSN@PAA/Au復合膜表征

通過觀察SEM 照片可以看出，PSN@PAA 二維膠體晶體呈現(xiàn)規(guī)整的陣列結(jié)構(gòu)（圖2A），在其表面組裝Au 納米粒子層后，PSN@PAA/Au 復合膜表面呈現(xiàn)粗糙結(jié)構(gòu)，表明Au 納米層是由小粒徑Au 粒子聚集形成，覆在膠體晶體表面（圖2B）。

通過UV-vis 光譜研究制備得到的復合膜材料的光吸收特性（圖3A），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PSN@PAA 結(jié)構(gòu)膜在322、410 和494 nm 處出現(xiàn)了規(guī)整結(jié)構(gòu)的Bragg特征衍射峰，可歸因于單分散PSN@PAA 微粒在介質(zhì)襯底中的光子晶格共振模的輻射損耗。表面組裝納米Au 粒子層后形成的PSN@PAA/Au 復合膜在481 nm 處的強和寬吸收帶可歸于Au 納米層的LSPR 峰，表明納米Au 較好地組裝在PSN@PAA表面。

利用X 射線衍射儀測定PSN@PAA 結(jié)構(gòu)膜和PSN@PAA/Au復合膜的晶型結(jié)構(gòu)（圖3B），可以看出，PSN@PAA 結(jié)構(gòu)膜在28°區(qū)域的較寬衍射峰對應于PS@PAA 的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。而PSN@PAA/Au 復合膜在38.2°、44.4°、64.5°和77.5°這4 處的特征衍射峰，分別與立方面心結(jié)構(gòu)Au的（111）、（200）、（220）和（311）點陣面一一對應，說明Au 納米粒子具有立方晶系結(jié)構(gòu)［43］。

圖2 不同膜的SEM照片

圖3 PSN@PAA結(jié)構(gòu)膜和PSN@PAA/Au復合膜的圖譜

2.2 三維結(jié)構(gòu)PSN@PAA/Au-ZnO-Au表征

以PSN@PAA/Au復合膜作為基質(zhì)，通過調(diào)控ZnO納米棒生長時間，獲得3 種具有不同表面結(jié)構(gòu)的PSN@PAA/Au-ZnO 材料。利用SEM 觀察材料的表面結(jié)構(gòu)（圖4），可以看出，不同水熱反應時間所制備復合膜中ZnO納米棒在PSN@PAA/Au表面的分布及棒的高度明顯不同。水熱反應時間為30 min時，ZnO納米棒主要生長在相鄰PSN@PAA 膠體晶體構(gòu)筑的微粒單元空隙中，有明顯的區(qū)域化結(jié)構(gòu)分布，圍繞微凝膠粒子呈現(xiàn)放射狀生長，ZnO納米棒的長度約為172 nm（圖4A）。當生長時間為60 min，ZnO 納米棒主要生長在PSN@PAA粒子的表面，ZnO 納米棒的長度約為527 nm（圖4B）。增加水熱反應時間到120 min，ZnO 納米棒高度增加為947 nm（圖4C），這是由于水熱反應時間的增加有利于反應前驅(qū)體更多的參加反應形成ZnO，且在PSN@PAA/Au 二維膠體晶體表面形成的納米棒晶體更加完美。

視頻接觸角測定不同生長時間得到的3 種PSN@PAA/Au-ZnO 復合材料對水的接觸角，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨ZnO 納米棒高度的增加，三維結(jié)構(gòu)復合膜的疏水性增強。所構(gòu)筑的三維疏水結(jié)構(gòu)將有利于在SERS 檢測中對分析物分子的局部濃縮富集作用，有利于提高SERS檢測靈敏度。

通過EDS-mapping 分析較短反應時間（30 min）得到的PSN@PAA/Au-ZnO 材料（圖5），可以看出，Au納米粒子層形成的“帽型”覆蓋在PSN@PAA粒子表面，而ZnO 納米棒是在高分子微粒相鄰邊界處進行控制性生長。

通過分析所制備復合材料的XRD 圖譜可以看出（圖6），對比PSN@PAA/ZnO 和PSN@PAA/Au-ZnO復合材料除在38.2°、44.4°這2處出現(xiàn)明顯的Au的特征衍射峰外，其中在34°處出現(xiàn)了較強的衍射峰，這 與ZnO（002）晶 面 對應［44］，ZnO 納 米 棒 在PSN@PAA 膠體晶體表面構(gòu)筑后較強衍射峰的出現(xiàn)，可以說明制備得到了具有較好晶態(tài)結(jié)構(gòu)的Au-ZnO復合納米材料。

圖4 不同生長時間PSN@PAA/Au-ZnO 復合材料SEM照片及ZnO納米棒高度統(tǒng)計(插圖為復合膜接觸角測試結(jié)果)

圖5 PSN@PAA/Au-ZnO 復合材料SEM照片和元素EDS-Mapping分布圖

圖6 不同復合材料的XRD圖譜

為了提高所制備復合材料SERS 增強性能，將120 min 水熱反應制備得到的PSN@PAA/Au-ZnO 復合膜作為基質(zhì)，通過改變離子濺射時間，制備得到不同負載納米Au 粒子的PSN@PAA/Au-ZnO-Au 復合材料。觀察對應材料的SEM照片，隨納米Au沉積時間的增加，Au NPs 在ZnO 納米棒表面的聚集從40 s條件時的較為松散分布變?yōu)?20 s和160 s時的聚集分布狀態(tài)（圖7）。選取離子濺射Au沉積時間為120 s的基底材料，利用刀片將構(gòu)筑好的復合納米膜從硅片上刮下，分散于乙醇溶液中并經(jīng)過超聲分散，利用透射電鏡觀察復合材料中ZnO 和離子濺射形成的Au NPs 的分布和晶格（圖8），發(fā)現(xiàn)納米Au 粒子在ZnO 納米棒表面呈現(xiàn)聚集分布，ZnO 納米棒長度約為191 nm，與SEM 結(jié)果相近，Au NPs 均勻的分布在納米棒上。從高分辨TEM中可以看出，Au的晶格間距為0.235 nm，對應Au（111）晶面，ZnO 的晶格間距為0.26 nm，對應ZnO（002）晶面［44］。Au NPs 在ZnO納米棒表面的組裝呈現(xiàn)三維分布特征，對于作為活性基底的復合材料，這樣的分布狀態(tài)具有多維“熱點”效應，將極大地增強對分析物的SERS傳感性能。

圖7 不同Au NPs沉積時間制備得到的PSN@PAA/Au-ZnO-Au復合材料SEM照片

圖8 （A）PSN@PAA/Au-ZnO-Au復合材料的TEM照片；（B）HR-TEM照片

2.3 SERS性能

以R6G（濃度為10-5mol/L）為探針分子，PSN@PAA 二維膠體晶體膜沒有出現(xiàn)R6G 分子的特征Raman 譜峰；PSN@PAA/Au 復合膜開始在610、770、1 184、1 310、1 362、1 510、1 572和1 648 cm-1處出現(xiàn)R6G分子的Raman特征峰；水熱反應30 min，離子濺射120 s得到的PSN@PAA/ZnO-Au 復合膜也在相同位置出現(xiàn)了R6G 分子的Raman 特征峰，與PSN@PAA/Au復合膜相比，兩者峰強度相差較??；而與PSN@PAA/Au 和PSN@PAA/ZnO-Au 復合膜相比，PSN@PAA/Au-ZnO-Au 復合材料的Raman 特征峰強度明顯增大，因此PSN@PAA/Au-ZnO-Au 復合膜具有更好的Raman 增強性能（圖9）。結(jié)果表明，PSN@PAA 二維膠體晶體表面納米Au 粒子層的存在能夠有效促進納米Au 粒子間的耦合作用，同時，ZnO 納米棒Au 結(jié)構(gòu)所帶來的微區(qū)結(jié)構(gòu)具有較好電磁場耦合增強及電子傳輸能力，使得基底材料表現(xiàn)出更強的Raman性能。

圖9 不同基底材料上R6G分子(10-5 mol/L)的SERS光譜

2.3.1 ZnO棒形貌對活性基底的SERS性能的影響

固定納米Au 粒子的沉積時間為120 s，通過調(diào)控ZnO 生長時間（30、60和120 min）制備得到了3種形貌不同的PSN@PAA/Au-ZnO-Au 復合材料。對比R6G（10-5mol/L）分子在3 種基底表面的SERS 性能（圖10）可以看出，隨生長時間的增加，ZnO納米棒的高度逐漸增加，沉積Au NPs后形成的三維結(jié)構(gòu)復合膜的SERS性能也逐漸增強。一方面，這是由于較高尺寸的ZnO納米棒表面沉積納米Au粒子，會顯著增加基底的表面體積比；另一方面，Au NPs 層在二維膠體晶體的表面以及ZnO納米棒的頂端和側(cè)面區(qū)域的沉積，有可能形成多區(qū)域的等離子耦合增強，可以顯著增強“熱點”效應，極大提高SERS性能。

圖10 R6G分子(10-5 mol/L)在不同ZnO生長時間制備得到的PSN@PAA/Au-ZnO-Au基底材料的SERS光譜

以ZnO 納米棒生長120 min，離子濺射Au 120 s得到的PSN@PAA/Au-ZnO-Au 為活性基底，將基底材料浸泡在不同濃度的R6G分子（10-5~10-10mol/L）乙醇溶液中，探究基底對于R6G分子的檢出限（圖11）。研究發(fā)現(xiàn)，當R6G 分子濃度降低到10-10mol/L 時，仍能檢測到R6G 分子的存在，說明所制備的具有三維熱點特征的復合結(jié)構(gòu)基底材料具有良好的檢測靈敏度。這是因為棒狀結(jié)構(gòu)的納米ZnO能夠提供較高的表面體積比，使得Au NPs的分布更加趨向多維化，有利于形成更加密集的熱點效應區(qū)域，使得基底材料有更好的增強性能。另外，三維結(jié)構(gòu)復合材料的疏水效應有利于標記分子的富集作用和局部濃度的增大，從而提高了基底材料對探針分子的檢出靈敏度。

圖11 以PSN@PAA/Au-ZnO-Au復合材料為基底測得的不同濃度R6G分子(10-5~10-10 mol/L)的SERS圖譜

2.3.2 SERS活性基底的均勻性

為探究基底材料SERS信號均勻性，以10-5mol/L的R6G 為探針分子，在PSN@PAA/Au-ZnO-Au 基底表面隨機選擇了15個點進行SERS研究，所得SERS圖譜如圖12A所示。R6G分子的Raman峰位置無偏移，且譜線相對強度也基本一致，說明所制備的三維結(jié)構(gòu)復合材料具有良好的表面結(jié)構(gòu)均勻性。Raman信號強度的相對標準差值（RSD）可以評價SERS 活性基底的均勻性，統(tǒng)計R6G 分子在1 648 cm-1處的特征峰強度，RSD 約為10.23%（圖12B），說明基于二維膠體晶體結(jié)構(gòu)所構(gòu)筑活性基底材料有較好的均一性和信號重現(xiàn)性。

隨機選取500 μm × 500 μm 面積進行測量，掃描步長為1 μm，在PSN@PAA/Au-ZnO-Au 基底上得到R6G 的點對點映射Mapping 圖（圖12C）。SERSMapping 圖中的亮度與R6G 分子在1 648 cm-1處的信號強度成正比，也進一步說明所構(gòu)筑SERS 活性基底的良好均勻性。

圖12 (A)PSN@PAA/Au-ZnO-Au基底上R6G(10-5 mol/L)的SERS光譜；(B)1 648 cm-1處SERS強度相對標準偏差統(tǒng)計圖；(C)SERS-Mapping圖

3 結(jié)論

以二維膠體晶體有序陣列結(jié)構(gòu)為ZnO 納米棒的生長模板，通過調(diào)控納米棒的生長時間可以獲得具有不同表面結(jié)構(gòu)的復合材料，進一步沉積Au NPs層構(gòu)筑具有高SERS 性能的活性基底材料。結(jié)果表明，在二維膠體晶體表面生長形成較高尺度的ZnO納米棒，能夠提供較高的表面體積比，使得Au NPs在立體層次的分布有利于形成更加密集的熱點效應區(qū)域。此外，本文所構(gòu)筑的SERS 活性基底具有較好的增強性能、信號穩(wěn)定性及重現(xiàn)性，其在10-10mol/L 條件下仍可檢測到R6G 分子的特征Raman 信號。通過隨機采點發(fā)現(xiàn)，基底材料具有較好的信號重現(xiàn)性，其RSD值約為10.23%。本研究所構(gòu)筑的PSN@PAA/Au-ZnO-Au 活性基底材料有望在催化、傳感、光熱轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域起到較好的應用價值。