基于核壳型结构纳米粒子的SERS活性基底研究进展

温海滨，胡玉玲，李攻科

(中山大学　化学与化学工程学院，广东　广州　510275)



基于核壳型结构纳米粒子的SERS活性基底研究进展

温海滨，胡玉玲*，李攻科*

(中山大学化学与化学工程学院，广东广州510275)

表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)作为一种新型分析检测技术，具有检测快速、灵敏度高、非破坏性、原位检测等优点。高灵敏度、高稳定性、高增强能力及高重复性、可循环利用的SERS活性基底的制备是获得较好SERS信号的一个重要因素。与传统的单一组分SERS基底相比，将多种不同功能的纳米材料进行复合，形成的核壳型结构纳米粒子作为一种新型SERS活性基底，不仅能获得更为稳定的SERS信号，还能赋予其富集分离、催化和特异性分子识别等功能。该文综述了近年来基于复合贵金属、磁性材料、半导体、复合有机等核壳型结构纳米粒子的SERS活性基底的研究进展。

表面增强拉曼光谱；新型SERS活性基底；核壳型结构纳米粒子；复合纳米材料；综述

随着纳米技术的快速发展，表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种与纳米技术相结合的新型分析技术取得了巨大的突破，可以实现单分子量级的检测，并可提供分子结构的指纹信息[1]。SERS光谱不仅具有拉曼光谱的优点，其检测灵敏度亦远高于其他普通的拉曼检测。近年来，SERS作为一种超灵敏检测方法，在环境检测、医学诊断、生物分析、化学化工、公共安全等领域得到了广泛应用。

作为一种表面增强光谱技术，SERS的进步必然离不开基底的应用与发展。自表面增强拉曼光谱现象被发现以来，SERS活性基底的研究一直是SERS研究领域的重点和热点，也是获得高SERS增强信号的前提条件。理想的SERS基底应具备以下优点[2-3]：①具有高的SERS增强强度，从而能提供高的检测灵敏度；②具有高的稳定性，以保证同一基底上不同位置的SERS增强效果接近；③具有较强的抗干扰能力；④易于制备和长时间储存；⑤能与其他测试技术如针尖增强拉曼光谱和原位电化学SERS技术等集成联用。基于以上优点，SERS活性基底的不断发现拓展了SERS技术在各领域的应用。

核壳型材料一般由高分子、无机物和金属等多种材料复合而成，形成具有中心核和包裹在外层的壳层结构。国内外研究涉及的核壳型复合纳米结构种类多种多样，主要包括无机核-无机壳层、无机核-有机壳层、有机核-无机壳层、有机核-有机壳层等[4]。相对于传统单一基底组成和双金属组分(合金或二元金属)纳米粒子，核壳型结构纳米粒子不仅保留了中心核与壳层材料的物理与化学性质，还可产生一些独特的性能，如生物相容性、良好的单分散性等[5]，因此核壳纳米粒子在催化、药物释放、分子识别、化学传感等领域有潜在的应用[6-7]。随着金、银、铜等贵金属以及少数过渡金属的良好SERS增强效应的发现，人们构建了许多高灵敏度、高稳定性、高选择性、合成简便的核壳型结构SERS基底。本文总结了近年来基于核壳型纳米结构粒子SERS活性基底的制备及其应用进展。

1　复合贵金属核壳纳米粒子SERS活性基底

复合贵金属核壳型纳米粒子具有特殊的电子、催化活性和光学性质(如局部等离子共振效应)等性能，合成过程较为简单，原料易得，已广泛应用于各种新型SERS基底的研究。

1.1金银核壳结构SERS活性基底

传统的单一纳米金或纳米银SERS基底由于具有较高的表面自由能而常出现团聚现象，同时其选择性差，易受杂质分子的干扰，导致SERS信号减弱或丢失，影响检测结果的灵敏度和准确性，而金银核壳结构具有更高的稳定性及其单组分纳米粒子所不具备的独特性质。近年来，在研究新型金银核壳结构作为SERS活性基底方面，人们尝试设计合成出各种形状的金银核壳结构，如球状[8-13]、棒状[14-20]、线状[21-22]、立方体[23-24]等。韩国国立大学的Suh课题组利用金核银壳纳米粒子构建出以DNA链为桥梁连接的SERS活性金核银壳纳米哑铃型结构，在两者之间的DNA链上引入拉曼活性染料后，通过在金纳米粒子表面包裹生长银壳层来调控纳米粒子之间的间距使其达到纳米级，从而产生强SERS效应的“热点”，将其作为一种新型SERS基底将有望实现单分子检测[25-27]。Khlebtsov等[28]使用金核银壳纳米棒作为SERS基底研究了罗丹明6G的SERS光谱，发现罗丹明6G的SERS响应随着银壳层厚度的增大而逐渐增强。同时，该课题组运用三维时域有限差分法模拟了金核银壳纳米棒的电磁场分布，指出纳米棒端侧和粒子之间端与端附近产生了SERS“热点”，使得金核银壳纳米棒具有良好的SERS增强效果。利用这种金核银壳纳米棒作为SERS活性基底，能对复杂样品中痕量汞[29-30]、多种农药残留[31]等实现高灵敏、高选择性的SERS检测。众所周知，SERS技术的定量分析一直是SERS研究领域的重要瓶颈问题，针对这一关键问题，Ren课题组[13]巧妙地设计并制备出新型的金核/内标分子/银壳层的核壳纳米颗粒，利用这一新型纳米材料，对多种分子实现了SERS定量检测，并提供了一种灵敏度高、可靠性强和具有一定普适性的分析方法。然而随着实际样品基质的日益复杂，这些金银核壳型纳米粒子在生物检测领域的应用因选择性和灵敏度受复杂基质干扰较大而逐渐受到限制。

将具有特异性识别功能的生物大分子固载到金属表面，识别捕获复杂环境中的目标分子，利用拉曼探针分子的SERS响应间接检测目标分子，能够提高检测方法的灵敏度和选择性。Deng课题组将多克隆抗体构建到4-巯基苯甲酸标记的金核银壳纳米粒子表面，形成抗体修饰的新型探针，采用免疫层析法灵敏地定量检测了尿液样品中的兴奋剂苯乙醇胺A[32]和克伦特罗[33]。然而相对于抗体的易变性和易发生交叉反应等特点，寡核苷酸适配子具有高稳定性、特异性和对蛋白分子的吸附能力强等性质，因而近年来人们选用寡核苷酸适配子代替抗原抗体修饰金银核壳纳米材料。Chung等[34]将一端有巯基的DNA固载到金核银壳纳米粒子上，与一端修饰有拉曼探针分子的DNA进行杂交，使拉曼探针分子靠近金核银壳纳米粒子粗糙表面所形成的SERS“热点”区域，从而产生显著的SERS增强效应，而当加入双酚A分子后，修饰有拉曼探针分子的DNA与双酚A形成稳定的配合物而从金核银壳纳米粒子表面释放，随着双酚A浓度的增大，该SERS活性基底的SERS增强信号逐渐减弱，从而实现了对水体中痕量双酚A的分析检测。

1.2过渡金属核壳结构SERS活性基底

近年来人们发现，在纳米粒子表面包裹一层多孔且稳定的壳层，既能提高纳米材料的热稳定性，又能改变其表面电荷密度、反应性和多功能性[35-36]。因此，核壳结构纳米催化剂由于其独特结构与物理化学性质而引起了广泛的关注，而将SERS技术应用于多相催化反应的实时监控不仅拓宽了多相催化领域的应用，更是对SERS活性基底的创新发展与延伸。厦门大学Tian课题组[37-38]研究发现，除了金、银、铜等贵金属，一些粗糙的过渡金属(Pt,Ru,Rh,Pd,Fe,Co,Ni)电极同样具有良好的SERS增强效果，而且这些过渡金属拥有优良的光学与催化性能。然而传统的过渡金属纳米粒子制备方法难以控制其表面的粗糙度，因而对于含有过渡金属的核壳纳米基底，其SERS信号的均匀性和重现性较差。Kang等[39]开发了一种易于控制过渡金属壳层生长过程、在应用上较为经济的一步合成法，制得了以八面体金为中心核、具有均一表面粗糙度的金核钯铂合金壳层纳米材料。相比于以球状纳米金为核的金核钯铂合金壳层纳米材料，用该复合材料作为SERS基底具有更高的SERS活性。Yang等[40]利用具有强表面等离子体共振效应的金核铂壳纳米粒子在光照条件下的催化活性，通过SERS技术解决了难以定量区分由表面等离子体共振诱导的光热效应和光电催化效应的问题。Bao等[41]和Cui等[42]分别合成了具备SERS活性和催化活性的棒状和多分枝型的金核铂壳纳米微粒，由于其双功能特性，通过测定这两种SERS基底上反应物、中间体和产物的SERS信号，可实时原位监控4-硝基苯硫酚的铂催化还原反应。

2　磁性核壳纳米粒子SERS活性基底

磁性纳米粒子已广泛应用于SERS技术领域，通过外加磁场使携带有目标物的磁性纳米材料产生定向的磁力作用，实现对目标物的快速高效分离富集，不仅能够极大地简化复杂基质样品前处理过程，还能使目标物的SERS信号得到极大的增强，提高检测结果的灵敏度。近年来，人们通过在磁性纳米材料表面进行功能化并包覆不同性能的材料来制备磁性核壳型SERS活性基底，极大提高了磁性纳米材料的稳定性，拓宽了其应用范围。Jing课题组[43]采用水热反应制备磁性四氧化三铁纳米粒子，再用3-氨丙基三甲基硅烷对其表面进行功能化，通过盐酸羟胺还原银离子包裹一层银壳层，得到银纳米粒子修饰的磁性核壳纳米材料，实验表明该SERS活性基底不仅具有较好的重现性，还能检测出污染水中六价铬的含量，而后在银纳米粒子修饰的磁性核壳SERS基底的基础上进行巯基功能化，实现了水中多环芳烃的定性定量检测[44]。

然而SERS活性基底因循环使用困难以及SERS增强效应重现性不理想等原因导致了SERS检测技术应用于定量分析时存在较大的困难。若能将磁性核壳纳米粒子SERS基底循环利用并达到定量检测的要求，将对SERS技术的应用拓展有实质性的贡献。Zhang等[45]通过在磁性四氧化三铁纳米粒子表面包裹一层二氧化钛壳层，再在该壳层上进一步修饰直径15 nm的金纳米粒子，并通过调整修饰反应时间控制金纳米粒子在二氧化钛壳层上的分布密度，合成了可循环利用的核壳磁性纳米微球。研究表明该磁性核壳纳米粒子SERS基底对罗丹明6G具有良好的SERS增强效果，检出限为10-11mol/L。Liu课题组利用氧化还原-转移金属过程原位合成了镍核银壳[46]和镍核金壳[47]两种可循环磁性核壳纳米SERS基底，然而这两种SERS基底受体系环境变化的影响较大。由于碳纳米材料独特的物理和化学稳定性，其后该课题组采用一步反应将碳包裹在磁性纳米粒子上合成了海胆状碳层磁性核壳纳米微粒[48]，再通过原位生长将高密度银纳米粒子沉积到碳层表面，形成银纳米粒子修饰的碳层磁性核壳纳米粒子SERS基底，并基于SERS方法分析检测环境水中的有机污染物，评价了SERS基底的循环利用能力。

磁性核壳SERS基底已广泛应用于生物领域中。Chen等[49]在磁性微球上包裹一层二氧化硅，通过将金纳米粒子吸附到二氧化硅层上作为种子原位生长银壳层，并利用该复合材料作为SERS活性基底实现了对抗生物素蛋白分子的低浓度检测。而Wang等[50]采用相同的SERS基底制备方法得到了银包裹的磁性纳米材料，将该复合材料羧基功能化后与抗体混合孵育，利用双抗体夹心法定量检测了人血清蛋白。

3　半导体核壳纳米粒子SERS活性基底

半导体纳米材料具有很多不同于金属材料的独特性质[51]，如光电催化特性、表面效应等。人们在探究制备各种半导体纳米材料的研究中，主要借助于具有高SERS活性的金和银等贵金属的电磁场增强效应或纳米半导体的电荷转移机理来增强靠近半导体附近吸附分子的SERS信号[52-53]，从而实现对非SERS活性或SERS活性弱的物质的检测。随着半导体纳米材料研究的不断深入，复合半导体核壳纳米SERS基底的研究逐渐得到了人们的关注。Tian课题组[54-56]在金或银纳米颗粒表面包裹一层很薄的二氧化硅、氧化铝壳层，该SERS增强方法被定义为壳层隔离纳米粒子增强的拉曼光谱技术(Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy，SHINERS)，利用此核壳异质结构复合纳米材料作为SERS基底，可用于酵母细胞、柑橘类水果中的农药残留以及橙汁等复杂样品中氰化物含量的检测。由于Au@SiO2纳米粒子可表现出理想的SERS增强效应，同时其二氧化硅涂层具有较好的稳定性和生物相容性[57]，人们利用此类核壳纳米粒子合成了不同形态、具有独特性能的复合结构，如具有化学催化性能的三维等离子超结构[58]，具有等离子体增强荧光特性的聚集态壳层隔离纳米粒子[59]以及Au@SiO2纳米棒[60-62]等。

近年来，人们利用半导体纳米颗粒的多种表面性质合成了不同形貌的以半导体材料为核的核壳纳米颗粒，表层贵金属的修饰不仅可以增强其稳定性，而且赋予其SERS活性，如SiO2@Ag纳米微球[63-64]、SiO2@Ag-Au异质结构[65]、SiO2@Ag纳米棒[66]、Si@Au纳米等离子体结构[67]等。Huang课题组合成了DNA适配子修饰的SiO2@Ag纳米SERS基底，并通过适配子与目标分子多氯联苯-77[68]和甲氧檗因[69]的共轭作用诱导适配子结构发生转变，从而显著改变其SERS响应，实现了无标记选择性SERS检测。随后又在二氧化硅核金壳纳米粒子的基础上进一步包裹一层银壳层，并将β-环糊精构建到该复合核壳纳米粒子表面，通过捕获PCB-3，PCB-29和PCB-77 3种多氯联苯到达β-环糊精疏水腔内的银壳层表面电磁场增强区域，实现了对多氯联苯的SERS检测，并利用特征拉曼峰鉴别这3种多氯联苯[70]。Zou等[71]研究了可循环使用的半导体核壳纳米SERS基底，首先合成了亚锡离子修饰的乙二醇钛微球，在银离子存在下将其水解形成多孔二氧化钛纳米颗粒，同时沉积银纳米粒子，其构建的SERS基底集SERS活性和自清洁于一体，利用二氧化钛的光催化降解特性，经紫外光照射后，该SERS基底能实现自身清洁特性，同时在反复使用的过程中，SERS基底的性能并未受到太大影响。

4　复合有机核壳纳米粒子SERS活性基底

已有的文献报道中，有机聚合材料因易于合成，且能改善无机材料的脆性、分散性和稳定性而常被选作核壳纳米结构的复合材料[72-73]，有机核壳复合形式可分为有机-无机型和无机-有机型。

有机-无机型核壳纳米复合结构的设计一般以有机核材料作载体或模板，在其表面包裹贵重的无机壳层材料以达到降低材料密度、减少贵重材料的使用、提高材料利用率等目的[74]。聚合物微球作为有机核材料在SERS活性基底的制备与应用中占有一席之地，人们通过将贵金属纳米颗粒以溶胶凝胶、静电自组装、化学沉积等方法表面沉积或包裹在聚合物微球上，制成以聚苯乙烯[75-79]、聚(苯乙烯-丙烯酸)[80- 81]、聚丙烯酸[82]、聚丙交酯-乙交酯[83]、树脂[84-85]等聚合物微球为中心核的核壳纳米粒子SERS活性基底。Chen课题组[86]用浓硫酸对聚苯乙烯微球进行改性后得到磺化的聚苯乙烯微球，由于磺化后其表面带有负电荷，通过静电引力作用能将银氨复合阳离子吸附至表面，利用硼氢化钠还原形成均一覆盖于聚苯乙烯微球表面的小银纳米种子，在氯金酸生长液中经进一步生长后得到金纳米粒子修饰的聚苯乙烯微球，该SERS基底能检测到10 μmol/L的对氨基苯硫酚。后期工作中，该课题组又以氨基功能化改性后的聚苯乙烯微球作为模板，在其表面沉积金或银金属壳层，合成了氨基化聚苯乙烯核-金属壳层的SERS基底，同样可获得10 μmol/L对氨基苯硫酚的较好SERS增强信号[87]。Yabu课题组[88]采用有机-无机型核壳纳米复合结构简单的制备方法——自组装沉积法[74]，以聚苯乙烯和端氨基聚丁二烯为前驱体，合成了带正电荷、以端氨基聚丁二烯为壳层的聚苯乙烯微球，通过异质凝结和扩散作用，带有负电荷的金纳米粒子在壳层内可形成紧密堆积分布，进而得到了高密度金纳米粒子修饰的核壳复合纳米微球。实验表明，通过将对羟基苯硫酚吸附到金纳米粒子之间形成的SERS“热点”区域，在近红外光照射下能得到强的SERS增强信号。

近年来，研究者对无机-有机型核壳纳米复合结构的研究相对较多。利用有机聚合物分子对无机粒子进行表面改性，可改善无机粒子的表面性质，如通过加入聚乙烯吡咯烷酮[89-91]、聚乙烯醇[92]、聚乙二醇[93- 94]等有机聚合物分子，降低无机粒子表面张力，从而减少纳米粒子间的团聚，进而在溶液体系中达到均匀稳定分散的目的。Li课题组[95]将具有生物相容性的壳聚糖修饰到银纳米颗粒表面，并使其携带适配子，形成具有特异性识别功能的Ag@CS核壳纳米粒子，利用该核壳纳米粒子与同样携带适配子或抗原磁性壳聚糖和大分子蛋白形成三明治复合物，能够对凝血酶、血小板衍生生长因子-BB和免疫球蛋白E 3种大分子蛋白进行SERS检测。Wang等[96]采用一步日光诱导氧化还原反应合成了Ag@PANI核壳纳米SERS基底，高灵敏度、高选择性地检测了汞离子。He等[97]合成的碳修饰的磁性微粒表面带有负电荷，通过在其表面修饰聚二烯丙基二甲基氯化铵，改变了微粒的表面电荷性质，通过静电引力作用吸附带有负电荷的壳层隔离纳米粒子，形成“核/卫星型”异质结构，该SERS基底因纳米隔离层的存在而展现出良好的SERS活性，同时实验表明该异质结构具有较好的循环利用能力。

为弥补SERS技术选择性不足的缺陷，人们将SERS技术与相对成熟的分离技术——分子印迹技术相结合。Guo等[98]以罗丹明6G为模板分子得到了银-分子印迹聚合物核壳纳米颗粒，该SERS基底可实现对罗丹明6G的选择性高灵敏检测，但其萃取效率较低。而Zhao等[99]则结合磁分离、分子印迹和SERS三大技术，以环丙沙星为模板分子合成了分子印迹聚合物修饰的磁性纳米微球。实验表明，该SERS基底能快速选择性地识别并从复杂样品中萃取出环丙沙星，同时将该SERS基底整合到磁铁芯片中，可从牛胎儿血清中检测出0.1 μmol/L环丙沙星。

5　其　他

金属有机框架(Metal-organic frameworks，MOF)材料的多孔性、高比表面积和孔隙率、良好的化学稳定性以及具有不饱和金属配位点等特性，使其在气体储存与分离[100-101]、催化[102-104]、传感[105-107]、药物释放[108-109]、检测[110]等领域具有广泛的应用前景。近年来，人们开始研究如何将贵金属纳米粒子与金属有机框架材料各自的特性有机结合，形成各种具有独特性质的纳米粒子-金属有机框架杂化材料。在众多的纳米粒子-金属有机框架杂化材料中，核壳型贵金属-金属有机框架杂化材料因其独特的二元组成，在SERS技术领域的应用逐渐引起了人们广泛的研究兴趣。He等[111]基于对晶体成核和壳层生长过程的调控，发展了一种简便的一步合成Au@MOF-5核壳纳米粒子的方法。通过改变反应条件，实现了对Au@MOF-5核壳纳米颗粒尺寸的精细调控，且该核壳杂化材料能高选择性地吸附混合气体中二氧化碳分子，从而实现SERS技术对二氧化碳的分析检测。Li课题组[112]则采用逐步合成法得到Au@MIL-100 (Fe)核壳纳米结构，该核壳纳米结构结合了MIL-100 (Fe)壳层的高吸附性能和金纳米核的SERS活性。研究表明，该核壳纳米颗粒作为一种新型SERS基底，可实现对鱼体中孔雀绿残留的高灵敏度原位SERS检测，同时对二硫化碳气体具有初步的SERS活性，有望应用于气体传感领域。

由于石墨烯具有良好的光电学性质、大的比表面积以及优良的生物相容性，加之与吸附分子之间易发生快速的电荷转移[113]，人们利用这些特性开辟了一个以石墨烯为SERS基底的全新研究领域。然而受化学增强机制的制约，其增强因子远低于电磁增强，单一组分石墨烯的SERS信号强度还不能满足分析检测的高灵敏度要求，因此以具有更好稳定性和均一性的金属纳米颗粒-石墨烯核壳型复合材料作为一种新型SERS活性基底，用于分析领域能极大地提高分析检测的灵敏度和重现性。Li课题组[114]在石英片上通过化学气相沉淀法合成了石墨烯单分子超薄壳层包覆的铜纳米颗粒，以这种核壳纳米粒子作为SERS基底能实现人尿中腺苷酸的超灵敏检测。他们利用同样的合成方法在硅片上沉积制备了石墨烯壳层包裹的铜-银纳米粒子[115]，研究表明，由于石墨烯的荧光猝灭效应，该核壳纳米粒子SERS基底的荧光背景显著减少，从而极大提高了基底的SERS灵敏度。此外，石墨烯的生物相容特性使得金属纳米颗粒-石墨烯核壳型复合材料在生物分析领域拥有广泛的应用前景。Ma等[116]将一步合成得到的石墨烯包裹的金纳米颗粒应用于细胞内拉曼生物成像分析，同时将抗癌药物阿霉素通过非共价作用固载到核壳纳米颗粒表面，成功实现了在海拉癌细胞内抗癌药物的释放。

6　结　论

核壳型结构纳米粒子特殊的物理与化学性质促使人们对其进行不断深入的研究和更为广泛的应用拓展，并形成一个新兴多学科交叉的研究领域。随着研究的不断深入，更多高选择性、高稳定性的新型核壳型SERS活性基底将被制备。然而，由于核壳纳米粒子的组成和组装顺序不同，得到的核壳型材料特性也有所差异，核壳纳米粒子合成技术仍存在壳层厚度不均匀、结构不易控制等问题。

目前对于SERS技术的定量分析研究仍处于起步阶段[13,40,117]，而核壳型结构纳米粒子作为一种独特的SERS活性基底，其SERS信号的可靠性和重现性易受复杂体系基质影响等问题仍待解决。因此，要充分发挥核壳型纳米粒子在SERS活性基底研究中的独特性能。核壳型纳米粒子SERS活性基底的发展趋势如下：①从微观尺度上控制壳层的包覆，实现对核壳材料性能的调控更具针对性。随着现有纳米合成技术的日益完善，将出现更多高效控制结构生长、SERS“热点”分布均匀性的新制备方法，制备的核壳型SERS活性基底也将具有更多的性能以及良好的灵敏度、稳定性和重现性。②寻找新的核壳材料，从而改善核壳型SERS基底的整体性能，进而促进SERS的理论研究，拓展SERS技术的实际应用范围。③将内标定量分析与基于核壳型纳米粒子的SERS检测技术相结合。通过将理想的内标材料引入到核壳型SERS基底，可有效校正因不同团聚状态和测试条件影响而产生的信号波动，提高目标物SERS定量分析的可靠性。

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A Review on the Fabrication of SERS-active Substrates Based on Core-shell Nanoparticles

WEN Hai-bin，HU Yu-ling*，LI Gong-ke*

(School of Chemistry and Chemical Engineering,Sun Yat-sen University,Guangzhou510275，China)

As a new type of analysis and detection technique,surface-enhanced Raman spectroscopy(SERS) has attracted more and more attention due to its unique properties of rapid detection,high sensitivity,non-destructive and the in-situ detection ability.Therefore,SERS has a great development potential and an application prospect as a spectral analysis technique.Recyclable SERS-active substrates with high sensitivity,highly enhanced intensity and good repeatability and stability have a great influence on the intensity of SERS signals.A variety of different functional nanomaterials can be composited through layer-by-layer,surface modification method and sonochemistry coating to form core-shell nanoparticles as novel SERS-active substrates.They can not only enhance the reproducibility of SERS signal,but also maintain the stability of the core-shell nanoparticles in analysis.The conventional SERS substrates mainly include metal colloids,metal island films,chemical etched metal films,etc.However,those SERS substrates have the disadvantages of poor reproducibility and stability.In contrast to those traditional monocomponent SERS substrates,more stable SERS signals could be achieved by using core-shell nanoparticles with functions of enrichment and separation,catalysis and specific molecular recognition,which promote the further research of SERS theory and the application of SERS technology.In this review,recent advances of SERS-active substrates based on modified noble metal,magnetic nanocomposites,semiconductor,complex organic core-shell nanoparticles were reviewed.

surface-enhanced Raman spectroscopy；novel SERS-active substrate；core-shell nanoparticles；hybrid nanomaterials；review

2016-01-23；

2016-03-01

国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ0301240901)；国家自然科学基金(21277176，21575168，21475153)；广东省自然科学基金(2015A030311020)；广东省公益研究与能力建设专项(2015A030401036)资助项目

胡玉玲，教授，研究方向：现代分离分析，Tel：020-84110922，E-mail:ceshyl@mail.sysu.edu.cn

李攻科，教授，研究方向：色谱、光谱分析、样品前处理技术及装置研制，Tel：020-84110922，E-mail:cesgkl@mail.sysu.edu.cn

综述

10.3969/j.issn.1004-4957.2016.08.025

O657.37；G353.11

A

1004-4957(2016)08-1062-09