纳米Ag/TiO ₂纳米管阵列基底构建及表面增强拉曼散射光谱检测与降解盐酸四环素

张晓丽, 彭玉美, 王庆伟, 秦利霞, 刘肖霞, 康诗钊, 李向清

应用化学 2022, 39 (7): 1147-1156. DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.210349

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将阳极氧化与光还原法结合，在TiO₂纳米管阵列（TiO₂NTAs）表面修饰Ag纳米粒子，获得一种均匀有序、稳定性高且可循环的TiO₂NTAs/Ag活性基底。采用X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、表面增强拉曼散射光谱（SERS）和扫描电子显微镜（SEM）等手段对TiO₂NTAs/Ag的组成和结构进行了表征。进一步研究了该TiO₂-NTAs/Ag阵列对盐酸四环素（TC-HCl）的SERS响应，结果表明，该复合基底对TC-HCl具有较高的检测灵敏度，在水中检测限可达1×10^-14 mol/L，而TiO₂-NTAs与Ag之间的协同效应对其检测性能的提高起着关键作用。此外，TiO₂NTAs/Ag基底在光照下对TC-HCl展示了优异的降解活性，且至少可循环使用8次。表明该TiO₂NTAs/Ag基底在环境中有机污染物的SERS检测和降解领域具有潜在的应用前景。

盐酸四环素（C ₂₂H ₂₄N ₂O ₈·HCl，99%）购自上海麦克林生化有限公司，结构式如图1所示。钛箔（钛，厚度0.25 mm，99.7%）购自Sigma-Aldrich公司。乙醇（≥99.7%）、丙酮（≥99.5%）、氟化铵（≥98.0%）、硝酸银（99%）、乙二醇（≥99.5%）等均购自上海化学试剂有限公司。全脂牛奶（SUKI，德国）购自上海高夫食品公司。其它化学试剂均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司，实验用水为超纯水。