近日，我室研究生罗阳（第一作者）和张培晴研究员（通讯作者）在Journal of Lightwave Technology（IF=4.1）期刊上发表了题为“Simple and Efficient Laser-Induced Evaporation Assembly Method to Fabricate SERS Optical Fiber Probe for Detection of PAHs”的论文。文章链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10582424.

       作为一种提供分子结构“指纹”信息的技术，拉曼光谱已被广泛用于各种化学物质的鉴定。然而，普通拉曼散射截面很小，信号十分微弱，可开发的应用受到限制。利用贵金属纳米粒子的局部表面等离子体共振（LSPR）可以极大的增强拉曼信号，即表面增强拉曼散射（SERS）。SERS增强材料通常在硅片或玻片等传统基板上制备，这些标准的SERS基板往往存在局限性，包括不适用于狭窄、有毒的环境以及缺乏便携性。因此，将SERS材料组装在光纤上可以制备出适应复杂环境、实时现场检测、远程监测的高灵敏、高特异的SERS光纤探针传感器。

       在本工作中，用简单的水热合成法制备了形貌良好、大小均匀的银纳米立方体，通过优化溶液体积、激光功率和曝光时间，开发了一种简单、省时、经济的激光诱导蒸发自组装方法来制备SERS光纤探头。制备过程实现了良好的可重复性，SERS光纤探针具备高灵敏度和特异性。经测试，4-MBA的特征峰强度在10-3 M -10-8 M范围内与浓度高度线性相关，检测限低于10-8 M，制备出的不同根SERS光纤探针传感器的相对标准偏差小于7.8%。

图1.激光诱导制备SERS光纤探针过程示意图

图2.(a-c) 用不同功率(a) 10 mW、(b) 40 mW、(c) 80 mW 制备的 SERS 光纤探针端面的 SEM 图像。(d) 4-MBA 的拉曼光谱

图3.(a) 用 SERS 光纤探针检测不同浓度 4-MBA 的拉曼光谱。(b-c) 1586 cm-1 (b) 和 1076 cm-1 (c) 处的峰强度与浓度的线性拟合