【摘 要】
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MXene作为一种新型的二维材料,可以通过选择性刻蚀MAX相主族元素的方法制备得到,不仅具有独特的平面结构、电学和光学性能,而且具有较大的比表面积和亲水性,具备成为良好灵敏度和稳定性的SERS基底材料的发展前景。Ag纳米颗粒（NPs）的等离激元共振效应在表面增强拉曼散射（SERS）的电磁增强作用方面表现出优异的性能。本文制备了Ti3C2Tx纳米片层和Ti3C2Tx/PVA水凝胶材料,研究Ti3C2
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MXene作为一种新型的二维材料,可以通过选择性刻蚀MAX相主族元素的方法制备得到,不仅具有独特的平面结构、电学和光学性能,而且具有较大的比表面积和亲水性,具备成为良好灵敏度和稳定性的SERS基底材料的发展前景。Ag纳米颗粒（NPs）的等离激元共振效应在表面增强拉曼散射（SERS）的电磁增强作用方面表现出优异的性能。本文制备了Ti3C2Tx纳米片层和Ti3C2Tx/PVA水凝胶材料,研究Ti3C2Tx对探针分子罗丹明B的拉曼表面增强的效应。利用PVA良好的吸水溶胀的性能,便于探针分子在活性位点的富集,便于微/痕量物质的拉曼信号采集。通过控制单一变量的方法,研究了Ti3C2Tx/PVA水凝胶复合体系中Ti3C2Tx纳米片的含量对复合水凝胶的性能影响,确定活性组分的最优化制备比例条件PVA/Ti3C2Tx=1:0.100,该条件下制备的Ti3C2Tx/PVA水凝胶SERS基底,SERS效果最好。进而利用原位还原法和光还原法成功地在上述的凝胶体系里原位制备了银纳米粒子。分别通过原位还原法制备了一系列不同银含量的Ti3C2Tx/Ag/PVA复合水凝胶材料;利用光还原法制备了还原时间和银含量的Ti3C2Tx/Ag/PVA复合水凝胶材料,并评价其作为SERS基底时对罗丹明B染料分子的拉曼增强效果,确定最佳工艺方法和最优化的实验条件。确定选取增强信号最好的光诱导还原法制备Ti3C2Tx/Ag/PVA复合水凝胶作为SERS基底,该三相复合水凝胶材料同时结合了二维材料的化学增强和银纳米颗粒的电磁增强效应,对罗丹明B分子的检测限可达1.0×10-8 M,比Ag/PVA水凝胶材料针对罗丹明B探针分子的检测限提高一个数量级。
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