热稳定CNTs@Au NPs纳米复合材料用于高温辅助SERS实现两种天然叶酸盐分子指纹精准鉴别

本研究开发了一种光化学合成热稳定CNTs@Au NPs纳米复合材料的新策略，通过原位高温表面增强拉曼散射（SERS）技术成功实现了两种天然叶酸盐（5-MTHF和5-FTHF）的分子指纹鉴别。该复合材料在400°C高温下仍保持优异结构稳定性，对叶酸盐检测灵敏度达10-8 M，为膳食补充剂和强化食品中叶酸盐质量监控提供了创新分析方法。

　　

Chemicals

氯金酸（HAuCl₄）购自国药集团化学试剂有限公司。羟基化碳纳米管（CNTs）购自麦克林生化科技有限公司（上海）。聚乙烯吡咯烷酮（PVP, (C₆H₉NO)_n）、结晶紫（CV, C₂₅H₃₀ClN₃）、罗丹明6G（R6G, C₂₈H₃₁ClN₂O₃）、亚甲基蓝（MB, C₁₆H₁₈ClN₃S）、5-甲基四氢叶酸（5-MTHF, C₂₀H₂₅N₇O₆）和5-甲酰基四氢叶酸（5-FTHF, C₂₀H₂₃N₇O₇）均购自阿拉丁化学有限公司（上海）。

Results and discussion

采用氙灯照射碳纳米管前体与氯金酸溶液的混合体系，成功在CNTs表面生长金纳米颗粒（Au NPs）制备CNTs@Au NPs复合材料。其机理在于CNTs表面羟基（-OH）受高能光子激发后提供还原剂驱动氧化还原反应。通过TEM和SEM图像表征发现，经过30分钟照射后，不同HAuCl₄用量制备的CNTs@Au NPs均形成均匀的纳米结构。

Conclusion

综上所述，本研究通过光化学策略成功合成具有高密度单分散金纳米颗粒的CNTs@Au NPs纳米复合材料，专用于5-MTHF和5-FTHF两种叶酸盐形式的分子指纹分析。该材料展现出卓越的SERS灵敏度和均一性，对结晶紫分子的检测限低至10^-12 M，同时具有出色的热稳定性——在400°C高温下仍能保持结构完整性和SERS活性。基于叶酸盐分子热稳定性的差异，通过原位高温SERS技术实现了对两种叶酸盐的精准区分，为天然叶酸盐产品的质量控制提供了创新解决方案。