银纳米线SERS快速高灵敏检测水中痕量Hg~(2+)研究

作者：陈百利; 周维; 李茂婷; 李成; 银美茜; 杨柳; 袁小燕; 杨友慧; 徐习斌^*

来源：安全与环境学报, 2023, 1-14.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2023.1584

• 环境科学技术基础学科
• 表面增强拉曼散射
• 银纳米线(AgNWs)
• 罗丹明6G
• 汞离子
• 时域有限差分法

水中痕量重金属汞离子(Hg2+)对人类健康构成严重威胁，因此，快速高灵敏检测水中痕量Hg2+具有重要科学意义和实际应用价值。为实现这一目标，研究了运用银纳米线(AgNWs)作为表面增强拉曼散射(SERS)基底来快速高灵敏检测水中痕量Hg2+。用旋涂法制备了均匀分布的AgNWs基SERS基底，并用罗丹明6G(R6G)作为拉曼信标分子，以此间接检测水中痕量Hg2+。详细研究了SERS活性、稳定性、重现性、选择性、AgNWs直径及pH对其SERS活性的影响，用时域有限差分法(FDTD)模拟了AgNWs表面电场分布情况。结果表明，AgNWs基SERS基底具有良好的活性、优异的信号再现性、稳定性和选择性，SERS活性随着直径的增大而增强，对Hg2+的检测限(LOD)达10-11 mol/L，远低于美国环境保护署(EPA)的饮用水Hg2+含量标准(10-8 mol/L)。在低浓度范围内，SERS特征峰强度(R2=0.9919)有良好的线性关系。FDTD模拟结果为试验结果提供了有力的理论支撑。此法可为水中检测痕量Hg2+提供新策略，在环境监测中具有广阔的应用前景。

• 单位
  宜宾学院; 山东大学; 珠海纳金科技有限公司; 四川轻化工大学