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随着人民生活水平的不断提高,化学品已经成为我们生活的一部分,与我们的生活息息相关。然而,我们也要意识到并非所有化学品都是安全的,大部分化学品中都有可能存在微量的有毒有害元素,如果其中的有毒有害元素超标,很有可能会危及到接触者的安全和健康,甚至会危及到整个国家。现阶段,在安全检测领域,需要一种具有低成本和高灵敏性的检测手段,来给痕量有害物质检测提供方向。本文结合国内外研究现状和本课题组的研究工作,认为利用表面增强拉曼光谱技术（SERS）可实现对有害元素的快速痕量检测,通过简单制备方法合成的非贵金属SERS基底不仅能够实现危险化学品的痕量检测,还可以极大的降低现场检测成本。基于此,本文设计并合成了三种不同的非贵金属纳米材料（VO2、V2C、Ag/AgVO3）,并用不同的方法制备成可直接使用的SERS基底;同时,为了进一步实现现场检测的可能,合成了柔性膜材料实现对多种有毒有害元素的模拟现场擦拭检测和指纹检测。与贵金属对比,系统地研究了非贵金属作为SERS基底的灵敏性、重现性、均匀性等检测能力,探讨了非贵金属的SERS增强机理。主要内容如下:（1）以低成本、简单和便捷的角度出发,直接采用水热的合成方法在玻璃片上生长出VO2纳米阵列结构。研究了VO2纳米阵列的形貌、氧空位和金属性特征,将其作为SERS基底对多种危险化学品进行痕量检测。分析结果显示,阵列结构和自身的金属性能在检测时能与待测分子发生共振,提升SERS检测信号;材料中大量的氧空位又能与待测分子发生电荷转移,进一步提升SERS性能。实验表明,金属性非贵金属纳米材料作为SERS基底的检测效果可达到与贵金属媲美的级别,可极大的降低SERS检测成本;（2）采用蚀刻法制备出超薄纳米片V2C材料,随后采用冷冻干燥法制备出质地柔软、可弯折的V2C柔性膜SERS基底。首先,通过SEM、TEM、UV等表征手段研究该材料的结构特征,分析结果显示,超薄纳米片结构能有效提升材料的比表面积,增大与待测分子的接触范围,增强与待测分子之间发生的共振幅度;随后,利用该基底对不同危险化学品进行SERS痕量检测和模拟现场测试检测,测试结果显示,该基底在检测中有较好的SERS活性、重现性和通用性,实现了对高危化学品的模拟现场擦拭检测。（3）利用水热法首先合成AgVO3纳米线,并利用还原剂使Ag颗粒在AgVO3纳米线中析出,形成Ag/AgVO3复合膜材料。EDS和XRD结果表明,不同浓度的还原剂对AgVO3中Ag颗粒的还原有着不同程度的影响;SERS性能测试表明,当Ag/AgVO3复合材料中Ag和AgVO3比例合适时,对危险化学品的检测效果最佳。这种柔性的复合材料可形成随意弯折的膜材料,在模拟现场检测和指纹检测中有着较好的检测效果,这对于实现现场检测非常有利,给与人们及时的预警,对于保护人的生命和物质财产都将会非常有意义。（4）研究了非贵金属材料的SERS增强机理。材料自身的金属性在检测时与待测分子发生共振,产生大量检测热点,实现在物理增强效应上提高SERS效果;自身的半导体性在检测时与待测分子发生电荷转移,实现在化学增强效应上提高SERS效果;两种效果的协同作用进一步提升了基底对高危化学品的痕量检测。