【摘 要】
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研究了激光诱导沉积制备光纤表面增强拉曼散射（SERS）探针，并对探针的SERS性能进行检测。探讨光纤探针制备过程中金纳米棒溶液的浓度对探针灵敏度的影响。结果表明，将不同浓度的金纳米棒溶液进行激光诱导，在光纤端面会形成金纳米棒团簇和分散两种纳米结构。金纳米棒溶液的浓度、激光功率、诱导时间等因素都会对诱导沉积图案产生影响。实验利用功率为5 mW的激光进行诱导，在1.5×10-9, 1.0×10-9和7
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51872161）； 山东省自然科学基金面上项目（ZR2020MA080）资助；
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研究了激光诱导沉积制备光纤表面增强拉曼散射（SERS）探针，并对探针的SERS性能进行检测。探讨光纤探针制备过程中金纳米棒溶液的浓度对探针灵敏度的影响。结果表明，将不同浓度的金纳米棒溶液进行激光诱导，在光纤端面会形成金纳米棒团簇和分散两种纳米结构。金纳米棒溶液的浓度、激光功率、诱导时间等因素都会对诱导沉积图案产生影响。实验利用功率为5 mW的激光进行诱导，在1.5×10-9, 1.0×10-9和7.5×10-10 mol·L-1的金纳米棒溶液中，经5 min沉积，制备出不同图案的光纤SERS探针。采用晶种法合成金纳米棒，用透射电子显微镜（TEM）观察金纳米棒形貌，并根据TEM图像分析计算了合成金纳米棒的长径比约为3.8。用扫描电子显微镜（SEM）观察金纳米棒的形貌以及激光诱导沉积后的纤维修饰端形貌，7.5×10-10 mol·L-1的金纳米棒溶液进行激光诱导，金纳米棒在光纤端面分布较为分散，而1.5×10-9和1.0×10-9 mol·L-1的金纳米棒溶液进行激光诱导，光纤端面都有大量的金纳米棒聚集成团。以4-氨基苯硫酚（4-ATP）为样品分子，通过拉曼光谱对光纤探针的SERS性能进行检测；为了方便比较，选取了拉曼频移1 079.972 cm-1处的拉曼强度作图，结果表明，金纳米棒浓度为7.5×10-10 mol·L-1时，经激光诱导制备出的光纤探针性能较好。采用时域有限差分法（FDTD）模拟形成的图案的热点分布，进而解释了金纳米棒浓度为7.5×10-10 mol·L-1时制备的光纤探针性能较好的原因。为了检验光纤探针的重复性，将测试SERS光谱后的光纤浸入无水乙醇中24小时，使4-ATP充分溶解在酒精中，15天后，再次检测光纤探针的SERS检测性能，得到与之前检测同样的光谱图，证明得到的光纤SERS探针具有较强的可重复利用性。激光诱导制备光纤探针具有操作简单、成本低廉、探针制备时间短等优点，能够实现高灵敏度光纤SERS探针的重复、批量制备。
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