采用共沉淀法合成了Fe3O4磁性纳米颗粒, 进一步以柠檬酸三钠还原法制备出了具有SERS活性的Fe3O4/Ag磁性包覆修饰材料, 用紫外可见吸收光谱、 能谱及透射电镜对结构与形貌进行表征, 发现所制备的Fe3O4/Ag纳米材料粒径约为30～60 nm, 形貌规整接近球形, 经测试Fe3O4/Ag材料很容易被磁铁收集, 能够满足分散萃取再收集的需要。 根据密度泛函理论(DFT)对杀线威(Oxamyl)、 Oxamyl-Ag和Oxamyl-Ag4进行了理论结构优化计算, 得到了杀线威的理论拉曼光谱和与Ag表面增强拉曼光谱及其谱峰的归属, 结合表面增强拉曼光谱(SERS)测定, 研究了杀线威在Fe3O4/Ag表面的吸附行为和增强效应, 测算得到杀线威在Fe3O4/Ag表面上的增强因子为208×105。 研究表明: 理论计算的杀线威拉曼光谱与测定的拉曼光谱具有较好的一致性, DFT理论计算中发现研究分子与活性Ag原子作用越多, 与实测值常规拉曼NRS越接近； 杀线威以双键侧N原子和S原子与Fe3O4/Ag表面吸附作用为主； 双键侧N优先与Ag吸附成键后, 整个分子靠近Ag表面, 最终使得双键侧N原子与S原子共同吸附在Ag表面； Fe3O4/Ag磁性纳米复合材料具有显著的富集吸附和拉曼增强作用； 可利用其作为拉曼基底, 以实现SERS光谱法对杀线威农残的快速分析检测。

以共沉淀法合成Fe3O4纳米颗粒,再通过柠檬酸三钠还原AgNO3制备Fe3O4/Ag磁性复合材料.Fe3O4/Ag能够与溶液中的丙线磷形成吸附,通过磁性收集达到萃取富集的效果.测定吸附于Fe3O4/Ag表面的痕量丙线磷所产生的表面增强拉曼光谱(SERS),其检测过程的拉曼增强因子为1.48×105,极大地提高了检测灵敏度,建立了磁性Fe3O4/Ag萃取富集与SERS分析农药丙线磷的方法.采用紫外可见吸收光谱、能谱及透射电子显微镜对制备的材料进行了分析及形貌与结构的表征.并对丙线磷模型分子进行结构优化的密度泛函理论计算,得到了理论拉曼光谱和谱峰归属,以用于丙线磷的判断.结果表明,SERS峰强在富集15 min后基本趋于稳定,其丙线磷浓度低至2×10－8 mol·L-1仍有明显响应,可以满足丙线磷农残检测的要求.其方法可推广至含硫有机磷农药残留的分析。

采用循环伏安法处理Ag电极, 得到活化的具有表面增强拉曼光谱(SERS)效应的粗糙Ag表面, 进一步采用激光拉曼光谱探讨了2-巯基苯并咪唑(MBI)在其表面的自组装分子层的吸附特性。实验表明, 在活性Ag表面的MBI自组装分子层能够产生理想的SERS效应, 其强度随探针分子MBI浓度的增加先提高后减弱, 达到一定浓度时因受其空间位阻等因素的影响, 增强效应减弱。MBI在1×10－6 mol·L－1 浓度时增强效果最大。拉曼增强效应随着体系酸度的变化有着明显不同, 在强酸性条件下的增强效应明显优于中性和碱性条件。MBI分子存在两种不同的异构体和在不同酸度下存在3种不同的存在形态, 并形成动态平衡。pH ＜2时, MBI分子主要以硫酮式MBI+存在, 并以巯基上的S:与活性Ag以配位方式吸附成键, 其整个大π键平面垂直地吸附于Ag表面, 产生相对较大的SERS信号。pH ＞2时, 由于硫酮式和硫醇式与活性Ag的键合方式和能力不同, 硫醇式上的S与Ag以S—Ag共价方式同时双键侧上的N以配位方式协同参与吸附成键, 比硫酮式MBI+的单纯配位吸附要强, 因而形成了竞争吸附, 表现为SERS在pH=2～3.7之间的急剧下降。MBI硫醇式由于以S—Ag、N—Ag键的协同吸附, 形成了倾斜侧卧式垂直吸附, 而使拉曼增强效应相对减弱。