本实用新型涉及一种基于自清洁可复用SERS衬底的拉曼系统，属于自清洁SERS衬底拉曼光谱检测领域。
背景技术：
表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Spectroscopy，SERS)效应是指分子等物种吸附或者非常靠近具有某种纳米结构基底表面时，其拉曼信号显著增强的现象。SERS光谱技术有效地克服了常规拉曼光谱灵敏度低的缺点，因而被广泛地应用于表面科学、分析科学和生物科学等各个领域。自SERS技术问世以来，相关领域的研究主要都聚焦在SERS衬底的制备方面，其实际应用取决于提供具有高灵敏度、高均一性、低检测极限、热点均匀、稳定的SERS衬底。
然而现阶段的基于SERS衬底的拉曼检测技术都是将待检测物质吸附在SERS衬底表面进行拉曼检测的，由于待检测物质一旦吸附在SERS衬底表面，就很难对SERS衬底进行清洁，因此无法重复使用SERS衬底，而一般SERS衬底采用的都是银或金的纳米结构作为原料，无法做到SERS衬底的可重复利使用，这就增加了基于SERS衬底的拉曼检测技术的检测成本，且每进行一次检测还需重新制作SERS活性基底，这大大影响了基于SERS衬底的拉曼检测技术的检测效率。
近些年来，使用半导体作为光催化剂(如TiO2)在紫外光下照射的光催化过程被广泛地应用于降解有机化合物。二氧化钛(TiO2)是一种化学性质稳定、无毒、无污染的半导体材料。已有很多研究成果证实了TiO2半导体作为优秀的光催化剂能够在紫外光下降解大范围的有机污染物。如中国专利申请号201310382115.7《一种光诱导自清洁玻璃的制备方法》具体提出了一种涂覆ZnO/TiO2复合薄膜的自清洁玻璃的制备方法，能够有效降解有机物或无机物。因此，本实用新型采用在带有纳米TiO2薄膜中间层的SERS衬底的拉曼系统，，利用TiO2在紫外光的照射下，价带电子会跃迁到导带，价带上的空穴把周围的水分子和氧气激发成高活性的·OH自由基和·O2-自由基，这些高活性的自由基能够分解大部分有机物和无机物，实现了SERS衬底的自清洁和可复用功能，有效降低了基于SERS衬底的拉曼检测技术的检测成本，大大提高了基于SERS衬底的拉曼检测技术的检测效率。
技术实现要素：
基于现有技术中存在的基于SERS衬底的拉曼检测技术无法可重复利用，检测成本高的问题，本发明专利提供一种基于自清洁可复用SERS衬底的拉曼系统，能实现SERS衬底的自清洁和可复用功能，很好的克服了原有SERS衬底一次性使用的缺点，有效降低了基于SERS衬底的拉曼检测技术的检测成本，大大提高了基于SERS衬底的拉曼检测技术的检测效率。
为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：
一种基于自清洁可复用SERS衬底的拉曼系统，包括：
常规拉曼激光器，用于产生拉曼散射效应所需的激发光源；
紫外光源，用于提供TiO2紫外光降解待测物质所需的光源；
共聚焦拉曼探头，用于光源的聚焦，并收集待测样品的拉曼散射光；
带进气孔和出气孔的样品室，位于共聚焦拉曼探头的下方；
自清洁可复用SERS衬底，固定在样品室内部的底部正中央；
所述共聚焦拉曼探头分别与所述常规拉曼激光器及所述紫外光源通过光纤连接。
所述自清洁可复用SERS衬底，由三明治结构组成，最底下一层为导电物质(金属片、合金片、硅片或导电玻璃片)，中间层为纳米TiO2薄膜，最上面一层为纳米银或纳米金阵列。
所述进气孔用于通入O2供所述自清洁可复用SERS衬底中间层的TiO2在紫外光下降解待测物质所需。
所述进气孔和所述出气孔的流速分别由两个微型机械泵控制。
所述常规拉曼激光器的激发波长可以为785nm，532nm，633nm，325nm，488nm，514nm中的其中一种。
上述技术方案具有如下有益效果：
(1)所述的一种基于自清洁可复用SERS衬底的拉曼系统采用TiO2在紫外光下光催化的原理，能够降解绝大部分有机物和无机物，使其转化为H2O和CO2，降解产物对仪器和环境都无毒无害，且产物很容易处理。
(2)所述的一种基于自清洁可复用SERS衬底的拉曼系统通过简单的在原有常规拉曼检测基础上多加了一个紫外光源，将SERS衬底替换成本实用新型提出的自清洁可复用SERS衬底，即可实现重复测量不同待测物质的功能，操作简单实用，设备成本低，具有一定的工程实际意义。
附图说明
图1是一种基于自清洁可复用SERS衬底的拉曼系统的结构示意图；
图中1.常规拉曼激光器，2.紫外光源，3.共聚焦拉曼探头，4.进气孔，5.出气孔，6.样品室，7.自清洁可复用SERS衬底.
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本使用新型作进一步描述，但本实用新型不限于以下所述范围。
实施例一：
如图1所示，为本实用新型一种基于自清洁可复用SERS衬底的拉曼系统实施例的结构示意图，包括：
常规拉曼激光器，用于产生拉曼散射效应所需的激发光源；
紫外光源，用于提供TiO2紫外光降解待测物质所需的光源；
共聚焦拉曼探头，用于光源的聚焦，并收集待测样品的拉曼散射光；
带进气孔和出气孔的样品室，位于共聚焦拉曼探头的下方；
自清洁可复用SERS衬底，固定在样品室内部的底部正中央；
所述共聚焦拉曼探头分别与所述常规拉曼激光器及所述紫外光源通过光纤连接。
所述自清洁可复用SERS衬底，由三明治结构组成，最底下一层为导电物质(金属片、合金片、硅片或导电玻璃片)，中间层为纳米TiO2薄膜，最上面一层为纳米银或纳米金阵列。
所述进气孔用于通入O2供所述自清洁可复用SERS衬底中间层的TiO2在紫外光下降解待测物质所需。
所述进气孔和所述出气孔的流速分别由两个微型机械泵控制。
所述常规拉曼激光器的激发波长可以为785nm，532nm，633nm，325nm，488nm，514nm中的其中一种。
本实施例所述的具体方法步骤如下：
第一步，将待测物质(固体或溶液)附着在自清洁可复用SERS衬底上，打开常规拉曼激光器，关闭紫外光源，移动共聚焦拉曼探头，使得激光焦点聚焦在自清洁可复用SERS衬底与待测物质的接触面上，开始进行常规SERS测量；
第二步，等常规SERS测量结束后，关闭常规拉曼激光器，打开紫外光源，移动共聚焦拉曼探头，使得紫外光源焦点聚焦在自清洁可复用SERS衬底的中间层(纳米TiO2薄膜)，向样品室通入O2供TiO2紫外光降解待测物质所需，紫外光照射1～2h后，将待测物质经TiO2在紫外光的照射下转化成的H2O和CO2从样品室的出气孔排出；
第三步，关闭紫外光源，打开常规拉曼激光器，调整共聚焦拉曼探头使得激光焦点重新聚焦在自清洁可复用SERS衬底与待测物质的接触面上，进行常规SERS测试，看此时待测物质的拉曼特征峰是否消失，若拉曼谱线中只存在自清洁可复用SERS衬底的拉曼特征峰，则说明待测物质已被TiO2和紫外光降解完全；若拉曼谱线中仍存在待测物质的拉曼特征峰，则继续使用紫外光源照射，直到常规SERS测量中的拉曼谱线只存在自清洁可复用SERS衬底的拉曼特征峰为止。