基于g-C3N4/Au@Ag薄膜SERS传感器的高灵敏蜂蜜中硝基呋喃妥因残留检测新策略

本研究创新性地开发了一种基于二维石墨相氮化碳（g-C3N4）负载金@银核壳纳米结构（Au@Ag）的表面增强拉曼散射（SERS）传感器，实现了蜂蜜中硝基呋喃妥因（NFT）残留的超灵敏检测。该传感器通过电磁增强（LSPR）与化学增强（电荷转移）的协同效应，使检测限低至0.72 nM，为食品安全监测提供了高效快速的解决方案。

　　

Surface analysis of g-C₃N₄/Au@Ag film

通过SEM和TEM对g-C₃N₄、g-C₃N₄/Au和g-C₃N₄/Au@Ag薄膜的表面形貌进行系统表征（结果如图1a-d所示）。图1a显示g-C₃N₄薄膜具有独特的二维纳米片堆叠层状结构，这种结构不仅能促进金纳米粒子（Au NPs）的吸附和固定，还可为靶分子提供丰富的结合位点以增强SERS信号。图1b呈现珊瑚状的Au NPs均匀分布在g-C₃N₄纳米片表面，形成密集的"热点"区域。图1c-d的TEM图像清晰展示了Au@Ag核壳结构的成功构建，其粒径分布均匀且具有明显的金属-半导体界面，这为等离子体共振和电荷转移提供了理想平台。

Conclusion

本研究设计并制备了基于g-C₃N₄/Au@Ag复合薄膜的表面增强拉曼散射（SERS）传感器，用于蜂蜜中硝基呋喃妥因（NFT）残留的高灵敏检测。凭借g-C₃N₄纳米片独特的π-共轭层状结构，该薄膜展现出双重SERS增强效应：既包含Au@Ag纳米结构产生的电磁场增强，又具备π-π堆叠相互作用引发的电子转移增强。这种协同效应使传感器对NFT的检测限达到0.72 nM，在蜂蜜复杂基质中仍可实现5 nM的灵敏检测。该研究为食品安全监测领域提供了一种新型高效检测平台，特别适用于食品中抗生素残留的快速筛查。