表面增强拉曼散射（SERS）已成为最灵敏的振动光谱技术之一，通过电磁增强和电荷转移相互作用的共同作用，能够将信号放大几个数量级[1]、[2]、[3]。在环境监测、食品安全和化学分析中，对快速、超灵敏且非破坏性检测方法的需求持续增长，这推动了对高性能SERS基底设计的浓厚兴趣。有机染料如亚甲蓝（MB）在纺织、造纸和化工行业中广泛使用，但由于其毒性和环境持久性，仍然是普遍的水污染物[4]、[5]、[6]、[7]、[8]。由于其强烈的拉曼活性，MB常被用作评估新兴SERS平台分析性能的模型分析物，尤其是那些针对痕量污染物检测的平台。
在等离子体纳米结构中，银纳米粒子（Ag NPs）因其强烈的局域表面等离子体共振和高增强因子而特别吸引人。最近的研究报道了用于食品安全、环境监测和化学传感的高级SERS基底的开发，强调了控制纳米粒子分布、增强分析物-基底相互作用以及提高信号稳定性和可重复性的重要性[9]、[10]、[11]、[12]。然而，基于碳的混合结构，特别是功能化碳纳米管（CNTs）在主动调节等离子体耦合和吸附行为中的作用尚未得到充分探索。CNTs具有高电导率、化学可调性、机械强度大和表面积大等优点，使其成为稳定金属纳米粒子和增强分析物吸附的理想支架[13]、[14]、[15]、[16]、[18]。它们促进电子转移的能力进一步使CNT-等离子体混合体能够超越纯电磁机制来增强SERS[19]、[20]、[21]。
影响基于CNT的混合体性能的一个决定性参数是CNTs的表面化学性质[22]、[23]、[24]。通过酸氧化引入的氧化基团生成羧基化CNTs（CNT-COOH），这些CNTs表现出更好的亲水性和对阳离子分子的亲和力。另一方面，氨基功能化CNTs（CNT-NH2）具有不同的电子捐赠能力、配位行为和极性，可能会影响银纳米粒子的成核、界面键合和等离子体耦合。尽管CNT-Ag混合体已被广泛研究，但CNT功能化在决定纳米粒子锚定、热点密度、电荷转移效率以及最终SERS性能方面的具体作用尚未以系统和比较的方式进行评估。这种缺乏直接比较的见解限制了优化碳-等离子体平台的合理设计。
受此问题的启发，本研究调查了两种功能基团（即羧基（–COOH）和胺基（–NH2）对CNT-Ag纳米混合体的结构、物理化学和分析行为的协同影响。使用可控的滴铸方法制备了羧基化CNT@Ag（fCNT@Ag）和氨基功能化CNT@Ag（aCNT@Ag）基底，并对其进行了全面表征，以阐明表面化学、纳米粒子分布和界面相互作用的差异。使用MB作为分子探针，定量比较了两种纳米混合体的SERS灵敏度、检测限、增强因子、可重复性和长期稳定性。
通过这一比较框架，研究揭示了不同的表面功能如何调节CNTs与银纳米粒子之间的协同作用，以及这些界面效应如何转化为可测量的分析性能差异。这些发现不仅加深了对CNT-金属混合系统的基本理解，还为设计可调、可靠且高灵敏度的SERS基底提供了合理依据，适用于环境和化学传感应用。
