T/AHEMA 24-2022 水体环境监测表面增强拉曼散射（SERS） 衬底

范围:本文件规定了应用于水体环境监测的表面增强拉曼散射（SERS）衬底相关术语和定义、技术要求、 试验方法、检验规则和标志等。 本文件适用于以金、银贵金属及半导体金属氧化物为核心敏感单元的SERS衬底，主要用于地表、地 下水体环境中染料、有机氯农药、有机磷农药、除草剂、多环芳烃（PCB）、重金属、大肠杆菌等污染 物的现场快速监测; 主要技术内容:5 技术要求工作环境衬底工作环境如下：a) 环境温度：-10℃～40℃。b) 环境湿度：<90%。外观要求衬底为固态，表面有效面积不小 2mm 2 ，且表面无明显划痕、裂痕等影响监测质量的缺陷特征，形状规则，大小均一。功能要求5.3.1 增强因子衬底的SERS增强因子应大于103。5.3.2 信号均一性衬底拉曼特征振动峰强度的相对标准偏差应小于20%。5.3.3 洁净度非表面功能化的衬底，本征拉曼光谱基线的最高强度不应超过5000，扣除基线后拉曼振动峰强度不应超过2000；对于功能化的衬底，无需评估其洁净度。5.3.4 稳定性有效期内，衬底的SERS增强因子下降不应超过一个数量级。6 试验方法试验条件符合5.1规定的正常工作条件。形态与尺寸目视检查衬底的形态和规则性，表面有效面积依据GB/T 1958规定的方法进行检验。性能检测6.3.1 所需实验仪器、试剂及耗材a) 用于试验的拉曼光谱仪的波数分辨率不低 12cm-1 ，并按照标准 GB/T 40069 进行校准。b) 用于试验的探针分子采用对巯基苯硼酸（4-MBA）。c) 用于 SERS 增强因子试验的对比样品为尺寸 1cm×1cm 的单晶硅片。6.3.2 增强因子按照以下方法进行试验：a) 配制浓度为 10-3 M 的 4-MBA 探针分子溶液，使用移液枪量取 10 微升并滴加在硅片表面，自然晾干。b) 配制浓度为 10-6 M 的 4-MBA 探针分子溶液，使用移液枪量取 2 微升并滴加在 SERS 衬底表面，自然晾干。c) 将硅片和 SERS 衬底分别置于拉曼光谱仪测试台上，动态调焦至最佳聚焦位置。d) 设置光谱采集参数（积分时间 5s、激光功率 5%、积分次数 1），在表面随机选取 6 个点采集拉曼光谱，计算波数 1086cm-1 特征振动峰的平均强度。e) 按 3.1.3 中的公式计算 SERS 衬底的增强因子，其数值应符合 5.3.1 的要求。6.3.