食品安全已成为日益严峻的全球性问题，尤其是由于合成添加剂在商业饮料中的广泛使用[[1], [2], [3], [4], [5], [6]]。可靠的SERS基底评估受益于具有明确振动指纹的模型分析物，并且这些分析物可以重复地引入代表性样品基质中。亮蓝FCF（BB FCF）是一种在三苯甲烷染料中有意用于饮料和其他食品产品中的着色剂（在适用使用条件下）[[7], [8], [9]]。其独特的拉曼谱带、水相兼容性以及在饮料配方中的既定用途使其成为研究光谱识别和浓度依赖性响应的合适分子探针。因此，在本研究中，BB FCF被用作模型分析物用于基底评估，而非作为非法掺假物或法规筛查的替代物[[10], [11], [12]]。
高效液相色谱和分光光度法已广泛用于食品色素的定量分析。SERS提供互补的分子指纹信息，具有小样品体积和相对简单的谱图采集。然而，对于基底开发而言，强信号增强必须同时伴随空间均匀性和测量重现性。同时实现这些特征仍然是构建可靠SERS平台的重要考量[[13], [14], [15]]。
基于Ag或Au与TiO2、ZnO、MoS2及相关载体耦合的金属-半导体杂化结构已在SERS领域得到广泛探索，因为半导体组分能够调控纳米粒子组装、分子吸附和界面电子环境[[16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23]]。这些研究的广泛性使得半导体载体的选择成为一个重要的设计变量，而非简单的材料替代。ZnTiO3在这方面尤其具有吸引力，因为其混合Zn-Ti氧化物晶格在单一晶相中整合了以Zn和Ti为中心的配位环境，引入了表面化学和缺陷调控的额外自由度。近期研究表明，ZnTiO3的电子结构和氧相关缺陷群体可通过热力学或表面工程进行调制。对代表性染料分子的第一性原理计算也报道了在ZnTiO3上比在TiO2上更有利的吸附，表明混合氧化物表面可以为共轭分子物种提供有利的吸附构型[24,25]。此外，三维ZnTiO3/Ag复合材料和多孔ZnTiO3气凝胶已展示了ZTO容纳等离子体纳米粒子的能力，同时维持可及的SERS活性多孔结构[26,27]。尽管取得了这些进展，现有的基于ZTO的SERS研究主要侧重于分析灵敏度、半导体辅助电荷转移、光催化再生或基底可重复使用性。ZTO作为等离子体纳米粒子形态导向支架的作用尚未得到更清晰的解决，特别是关于支架调控的Ag组装如何贡献于最终的SERS响应，以及这种贡献是否能在实验上与明显的振动模式选择性化学增强区分开来。这种区分对于复杂基质中的分子指纹识别尤为重要，因为空间一致性和相对拉曼谱型的保留与绝对信号强度同样重要。
为弥补这一空白，本研究开发了一种由ZTO承载Ag纳米粒子组成的分级异质结构，记为Ag NPs@ZTO，作为SERS平台，并使用BB FCF作为模型分子探针进行评估。多孔ZTO框架作为Ag纳米粒子固定的结构支架，并支持空间分布的等离子体结点形成。使用原始ZTO和裸Ag NPs进行的对照测量，结合FDTD模拟，用于区分两个组分的贡献。强度显著增加且相对光谱谱型保持紧密一致，确认了Ag衍生的电磁增强是SERS响应的主要来源，未揭示出ZTO的明显模式选择性化学贡献。能级估算用于比较各组分的能量位置，而XPS用于表征固态Ag/ZTO接触的平衡电子环境。两种分析均未用于指定光诱导分子-基底电荷转移路径。基质相关性能通过标准加入回收试验使用BB FCF标记的饮料样品进行考察，重点在于复杂基质中的指纹保留和定量响应。
