一种基于Tollens反应的纤维素基SERS基底及其制备方法

本发明属于检测的技术领域，具体涉及一种基于tollens反应的纤维素基sers基底的制备方法。

背景技术：

表面增强拉曼光谱技术(sers)是一种基于目标分子的结构和独特振动信息来识别目标分子的光谱分析技术。这种分析技术是用金、银等金属纳米粒子的粗糙表面吸附待测分子，从而使其信号增强10^6-14，甚至可以实现单分子检测。因表面增强拉曼光谱技术具有灵敏度高、特异性强、水背景弱、样品处理便捷等优点，被广泛应用于食品、环境、生物等领域样品的检测中。

拉曼的表面增强效果是通过基底来实现的，一般基底有以下几种类型：溶胶基底、固相基底、柔性基底和针尖sers。其中，溶胶型基底因其制备简便、容易与被测物结合等优点，被广泛应用。但是传统的溶胶型基底，由于金属纳米粒子以溶胶的形式存在，容易出现团聚的现象，影响拉曼信号的稳定性和重现性。此时就需要添加一些能够对抗金属纳米粒子团聚，起到金属纳米粒子稳定剂作用的物质。

纳米纤维素是一种由纳米结构的纤维素组成的新型纳米材料，具有比表面积大、长宽比高、刚度高、光学透明性好等独特性能，在材料科学、生物医学、农业、食品包装等领域的潜在应用而备受关注。纳米纤维素的高比表面积促进了纳米粒子的高负载，许多科学家对比纳米纤维素与传统纤维素的优势，慢慢将纳米纤维素运用在了拉曼柔性基底的研究制备中。纳米纤维素也和纤维素一样，具有羟基，可以进行各种反应引入醛基、酯基等官能团，实现纳米纤维素的功能化。而纤维素的过碘酸盐氧化是一种众所周知的反应，它选择性地裂解葡萄糖单元的c2-c3键，生成两个醛基。这两个醛基的存在，可以实现更多的可能性。

传统的纳米纤维素基sers基底，多数是在纳米纤维素存在的情况下向金属前驱体中添加常规还原剂，如nabh4、抗坏血酸或柠檬酸钠等。然而，这种方法操作便捷却不是选择性的，大多数金属纳米粒子仍是在溶液中形成，只有一小部分在纳米纤维素表面生成，且容易脱落，还是无法利用纳米纤维素的优势起到稳定金属纳米粒子的作用。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于tollens试剂与双醛纳米纤维素反应生成银纳米粒子的sers基底制备方法。本方法依赖双醛纳米纤维素中的醛基与tollens试剂发生氧化还原反应，无需加入额外的还原剂，通过在纳米纤维素的醛基位点上还原生成银纳米粒子，从而实现等离子体共振形成sers活性热点。醛基纳米纤维素不仅起到还原剂的作用，还有银纳米粒子稳定剂的作用。银纳米粒子的成核和生长将选择性地发生在纳米纤维素的表面。确保了纳米纤维素表面银纳米颗粒的有效锚定，避免了溶液中游离银纳米颗粒的形成，并允许更好地控制银纳米颗粒的大小，提高了拉曼信号的准确性和重现性。该发明中所探讨出基底的最佳制备条件为：高碘酸钠用量为0.4g，tollens试剂浓度为40％。r6g的检测范围为0.5-10^-9mm。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

1、双醛基纳米纤维素的制备

1)称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液分别与0.1g、0.2g、0.3g、0.4g、0.5gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

2)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下用没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

2、银纳米粒子的制备

3)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

4)银纳米粒子的制备：步骤1制备的双醛基纤维素取1ml于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成不同浓度(20％、40％、60％、80％、100％)，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

3、拉曼探针分子的检测

5)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

6)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

本发明还包括一种采用上述方法制备的sers基底。

本发明的有益效果：

1、本发明采用双醛纤维素还原银氨溶液生成银纳米粒子，银纳米粒子附着在纳米纤维素上，减少纳米粒子的团聚，提高拉曼检测的灵敏性和重现性。

2、本发明不需要额外加入还原剂，双醛纤维素不仅是金属纳米粒子稳定剂的作用，还起到还原剂的作用。

3、本发明制备简便、成本低廉、绿色环保，且该非特异性基底适用于多种被测物的检测。

4、本发明原理首先是利用高碘酸钠对纤维素羟基的选择性氧化，将纤维素邻二羟基氧化成醛基，生成双醛基纤维素，其次是醛基纤维素中的醛基能与tollens试剂(银氨溶液)发生氧化还原反应，在醛基纤维素上原位还原出银纳米粒子。银纳米粒子能够附着在纤维素上，因此醛基纤维素起到了稳定剂和还原剂的作用。银纳米颗粒之间形成所谓的“拉曼热点”，可以对被测物的拉曼检测达到增强的效果。

附图说明

图1为实施例1-5中不同高碘酸钠量制备的基底拉曼增强效果；

图2为实施例6-10中不同银氨溶液浓度制备的基底拉曼增强效果；

图3为实施例4/9最佳基底检测不同浓度r6g拉曼增强强度对比；

图4为实施例4/9最佳基底检测不同浓度r6g拉曼强度工作曲线；

图5为实施例4/9最佳基底检测10^-6mmr6g拉曼强度均匀性；

图6为本发明拉曼增强基底制备机理；

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，并不会对本发明构成任何限定。

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例

中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。

实施例1

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.1gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成40％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例2

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.2gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成40％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例3

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.3gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成40％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例4

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.1gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.4g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成40％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例5

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.5gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成40％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例6

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.4gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成20％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例7

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.4gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成40％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例8

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.4gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成60％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例9

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.4gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂稀释成80％，各取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

实施例10

a)醛基纳米纤维素：称取0.4g纳米纤维素溶于100ml蒸馏水中，通过超声处理制成0.4％纳米纤维素(cnc)分散悬浮液。取10mlcnc分散悬浮液与0.4gnaio4在避光磁力搅拌条件下50℃反应4.5h，最后加入与naio4等质量的乙二醇反应0.5h除掉剩余的naio4以终止反应。取反应后得到的产品用去离子水洗涤，再离心，重复数次；离心后的悬浊液再转移至透析袋中在流动的去离子水中透析3～5d，直至悬浊液为中性后取出。

b)含醛量的测定：以甲基橙为指示剂，取双醛纳米纤维素悬浊液0.1g与25ml的0.25mol/l盐酸羟胺-甲基橙溶液混合常温下反应2h。反应后溶液用0.1mol/l的naoh标准溶液进行滴定操作，当溶液颜色由橙变成黄色时(ph＝5)结束滴定。同样条件下去没有进行氧化反应的纳米纤维素悬浊液做空白滴定实验。醛基含量计算公式为：

δvnaoh×0.001×cnaoh＝ncho

[cho]＝ncho/wcellulose

氧化程度od＝(ncho/2)/(wcellulose/162)

c)tollens试剂的制备：向30mm硝酸银(agno3)逐滴滴加质量浓度为2％的氨水(nh4oh)溶液，形成ag2o棕色粉末沉淀，继续向混合物中滴入氨水溶液，变滴加边搅拌，直至棕色沉淀消失，溶液刚好变为澄清，停止滴加氨水，从而制备了银氨络合物ag(nh3)²⁺(即tollens试剂)。

d)tollens反应制备银：取1ml双醛基纤维素于50ml水中，超声30min分散均匀，置于50℃水浴中。再将上一步制备的tollens试剂直接取10ml滴加进双醛纳米纤维素溶液中，50℃磁力恒温搅拌30min，利用银镜反应氧化还原的原理进行反应，使ag纳米粒子在双醛基纤维素上还原成核，溶液由纳米纤维素的半透明乳白色慢慢转变为灰黄棕色。将反应后的溶液离心-重溶3次除去离子杂质，即得到双醛基纳米纤维素-银(dcnc-ag)拉曼增强溶液。

e)拉曼探针检测：将dcnc-ag拉曼增强混合溶液与不同浓度拉曼探针分子r6g标准溶液混合，滴在铝片上，自然晾干后使用雷尼绍拉曼光谱仪进行拉曼信号的检测，得到对应浓度的sers谱图。工作曲线所选取的r6g特征峰为：1505cm^-1。

f)工作曲线：r6g选取1505cm^-1处的峰强度与其浓度做工作曲线，工作曲线为y＝55912.73+5877.11x(r²＝0.9827)，说明本基底具有灵敏度高，特异性好，快速检测等特点。r6g检测范围为0.5-10^-9mm。

表征与性能

(1)表1是用盐酸羟胺电位滴定法测定了高碘酸钠氧化生成的醛基纤维素醛基含量和氧化度，结果表明0.4g和0.5g的醛基含量和氧化度是最高的，但0.5g的氧化程度增加并不多，因此最终选择0.4g作为最佳。

表1：不同高碘酸钠添加量所生成的醛基纤维素含醛量和氧化度

(2)图1是不同高碘酸钠量制备的基底拉曼增强效果，表明了当高碘酸钠加入量为0.4g时，生成的醛基纤维素还原出来的银纳米粒子所产生的拉曼增强效果最好；

(3)图2是不同银氨溶液浓度制备的基底拉曼增强效果，结果表明了当银氨溶液浓度为40％时，生成的银纳米粒子所产生的拉曼增强效果最好，银氨溶液浓度太高时，生成的银纳米粒子容易产生不均匀和聚集的现象，不利于产生拉曼热点；

(4)图3为本发明最佳条件制备出的基底在检测不同浓度r6g拉曼增强强度对比，r6g拉曼强度能随着浓度的增加而增强；

(5)图4为本发明最佳条件制备出的基底在检测不同浓度r6g拉曼强度，然后以r6g特征峰1505cm^-1所做的工作曲线，线性良好，r²＝0.9827，y＝55912.73+5877.11x。

(6)图5为本发明最佳条件制备出的基底在检测r6g10-6拉曼强度均匀性，rsd＝10.35％，均匀性良好。

(7)图6为本发明拉曼增强基底制备机理：先是利用高碘酸钠对纤维素羟基的选择性氧化，将纤维素邻二羟基氧化成醛基，生成双醛基纤维素，然后因为醛基纤维素中的醛基能与tollens试剂(银氨溶液)发生氧化还原反应，所以能使tollens试剂在醛基纤维素上原位还原出银纳米粒子。银纳米粒子能够附着在纤维素上，因此醛基纤维素起到了稳定剂和还原剂的作用。银纳米颗粒之间形成所谓的“拉曼热点”，可以对被测物的拉曼检测达到增强的效果

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。