中科院海洋所成功研发耐高压固态纳米材料，提升深海原位探测灵敏度数千倍

由于深海环境极其复杂，深海原位勘探面临巨大挑战在前期工作中，课题组利用自主研发的深海拉曼探针系统，成功实现了对高温热液喷口中矿物和上覆生物群落水的温度，成分，物理化学参数的原位检测

而对于深海中的一些大分子，尤其是生活在深海极端环境中的各种微生物的相关代谢产物和中间体，缺乏检测手段同时，国际上还没有深海微生物胞外代谢产物的原位检测方法传统的检测方法，如比色法，液相色谱—质谱法和核磁共振法，不能同时检测多种成分，耗时长，成本高，灵敏度低激光拉曼检测极限只能达到毫摩尔级，严重阻碍了激光拉曼技术对低浓度深海微生物代谢产物或中间体的检测因此，深海胞外代谢产物的原位检测非常困难，面临巨大挑战

图1 SERS衬底制备过程示意图，和SERS增强机制

图2 SEM衬底的扫描电镜图像

因此，研究团队采用高温退火工艺对镀银膜的应时进行热处理，成功制备了斑点瓢虫状银纳米粒子的SERS基底材料，表现出良好的晶体取向，实现了11 MPa下10—6M乙醇胺磷酸盐的检测本文研制的SERS基材抗氧化能力强，能承受深海高压环境，保证了2022年南海冷泉生态系统原位探测航次的成功它不仅满足深海原位勘探的要求，而且适用于极端工业环境的探测

图3不同浓度乙醇胺磷酸盐的SERS光谱，乙醇胺磷酸盐的校准曲线，L—色氨酸，L—苏氨酸和N—乙酰—L—苯丙氨酸的SERS光谱比较，乙醇胺磷酸盐和典型干扰物质的SERS光谱