文献综述
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由它们作为基本单元构成的材料。作为连接原子和宏观物质的纽带，纳米材料具有一系列电、光、磁、热力学等性质，表现出量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应[1]。
其中，贵金属纳米材料具有独特的物理和化学性能，尤其是银纳米材料，长期以来一直是纳米材料科学研究的热点之一[2]。银在能产生SERS的金属中增强效应最佳，也最为常用，因此受到了特别的关注，并被广泛的应用于光学材料、抗菌材料、防污涂料、电子材料、催化剂材料等,纳米银的这些性能很大程度取决于其尺寸和形貌[3]。例如，在可见光区域，对称的球形纳米银晶体通常有一个散射峰，而棒状、三角棱柱状和方块状纳米银则表现出多个散射峰，进而造成其表面增强拉曼散射效应的不同。因此，制备具有可控形貌、尺寸的纳米银结构是研究这些性质的关键，也为探索新的性能和应用提供可能[4]。
银纳米材料的制备目前大体分为物理法和化学法。物理法大致有激光烧蚀法，蒸发冷凝法，机械球磨法等；化学法大致有化学还原法，光化学还原法，微乳液法，溶液—凝胶法，模板法，生物法等[5]。例如采用化学还原法制备纳米银颗粒，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为保护剂，一定比例的柠檬酸钠、硼氢化钠为还原剂[6]，银氨溶液为银源在装有磁子的 25 mL 圆底烧瓶中加入 1mL（2.5times;103mol/L）硝酸银溶液，再加入1mL（1mol/L）PVP，在冰水浴中搅拌后加入 1.5mL（2.5times;103mol/L）的柠檬酸钠，再逐滴加入 0.16mL 浓度为 0.1mol/L 的 NaBH4，滴加过程中一直搅拌反应。反应结束后将盛有反应液的离心管放入离心机离心，温度为 25℃，离心后去除上清液，用三蒸水反复洗涤 2-3 次后剩余液体即为制备的纳米银颗粒[7]。
1974年，Fleischmann等人发现吸附在粗糙银电极表面的吡啶分子的拉曼信号强度得到了很大程度的提升，约比溶液中的信号强度增强了100万倍，同时随着电极所加电位的变化信号强度也发生变化，但当时他们认为是由粗糙化电极比表面积增加导致吸附的分子数量上升而导致了这种信号增强[8]。直到1977年，Van Duyne和Creighton等人经过一系列系统的研究和理论计算，才发现这种异常的信号增强并不能用电极表面积的增大解释，而是一种与粗糙贵金属表面相关的表面增强效应，即表面增强拉曼散射(Surface enhanced RamanScattering，SERS)效应，所得的光谱称为表面增强拉曼光谱[9]。
本课题主要探究用多种方式制备银纳米颗粒，并且要制作成SERS的基底，比较增强效果。实验和理论研究表明, 获得强大 SERS 的关键就是获得高活性的基底[10]。近几十年，表面增强拉曼基底结构研究取得了很大的进展，促进了 SERS 的发展。最早的 SERS 活性基底为粗糙的金属电极和金属岛膜，纳米结构大小、形貌难于控制，增强效果有限，并不是非常理想的 SERS 基底[11]。
制备一个性能优越的 SERS 基底，一般需要满足以下几点要求:(1)基底的灵敏度要高，可以通过调节粒子的形貌，大小，间距等因素增强粒子表面的局域电场强度和分布，达到增强拉曼信号的效果[12]。(2)基底的均匀性要好，这就需要金属颗粒的排列紧密整齐，形貌均一[13]。(3)基底还得具有稳定性和可重复性[14]。(4)基底的表面上应该干净整洁，减少对待测分子信号的干扰或者覆盖待测分子的信号[15]。
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[1] 李小丽. 纳米银的环保制备研究[D]. 天津: 天津大学, 2013.
[2] 王华. 不同形貌银纳米材料的可控制备和物性研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2018.
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