周 林

（温州大学化学与材料工程学院，浙江 温州 325027）

自1974年表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering, SERS)被发现以来，SERS因其灵敏、选择性的检测而成为强有力的分析工具，被广泛应用于分子结构识别、生物分析和医学检测等领域[1-3]。无论是通过电磁机制还是化学机制，SERS底物都对促进分子吸附和优化SERS灵敏度至关重要，因为分子中普遍较弱的拉曼信号，需要通过这两种机制在底物上得到强烈增强[4-5]。电磁增强是指吸附在金属基体上的分子在10～200nm范围内受到局部电磁场的增强。电磁增强的幅度高度依赖于衬底的等离子体吸收[6-8]。化学增强是由于分子和金属表面的电子共振电荷的转移在原子尺度粗糙度(＜5nm)，最终增加了分子的极化率，有效增加了拉曼散射截面[9-10]。SERS基底利用贵金属纳米结构表面增强的电磁场近场和/或纳米颗粒聚集，特别是Ag和Au的局域表面等离子体共振(local surface isoionizing oscillator resonance, LSPR)的相互作用，产生集体等离子体共振，从而对拉曼信号进行高度放大[11-15]。在SERS检测中，目标分子通常吸附在基底表面或纳米颗粒上，因此所采用基底的形态、表面形貌和特征尺寸，对活性基底的效果和灵敏度起着关键的决定作用[16-17]。

目前二维基底材料已经得到了广泛的研究，并且获得了超高的增强因子[18-19]，但这种基底所能达到的SERS热点的最大数量，限制在单个笛卡尔平面上。为了解决这个问题，研究者将研究目标转移到了三维基底材料上。通过大幅增加三维空间，增加了三维空间中SERS热点的数量和有效性，增加了3D SERS活性基底的通用性[20-22]，使得SERS活性区域不仅仅局限于笛卡尔平面。……