高级氧化工艺（advanced oxidation processes，AOPs）在科学和工业领域都被 认为是一种很有前途和可靠的技术用来净化难生物降解的废水。Fenton 反应，作 为最高效的 AOPs 之一，能够从 H2O2/Fe2+体系中产生高活性的羟基自由基（HO•） 氧化难降解的有机污染物。然而，经典 Fenton 工艺的几个固有缺点，如 pH 工作 范围窄和显著的铁泥形成，限制了它们的进一步推广应用。多相 Fenton 催化剂 随后被开发出来，并被证明是解决这些缺点的有前途的替代品。然而，多相 Fenton 反应存在的一个关键问题是如何设计具有显著催化活性的 Fenton 催化剂。因此， 了解催化反应在催化剂表面是如何发生的，对于设计潜在的高性能催化剂至关重 要，这需要我们原位高灵敏地探测类 Fenton 反应。表面增强拉曼光谱（surface enhanced Raman spectroscopy，SERS），作为一种分子表面的特异性光谱技术，即 制备具有等离子体性质和催化活性的双功能平台，它在无标签监测多相催化反应 方面具有重要的潜力。本文制备了一种由还原氧化石墨烯（reduced graphene oxide， RGO）片上的单晶纳米粒子组成的复合催化剂，并进行了表征。然后初步讨论了 制备催化剂的 Fenton 催化活性和反应机理。设计了一种基于单晶（single crystalline，SC）Au NPs/ RGO 用于原位 SERS 监测类 Fenton 催化反应的纳米平 台。

        首先，通过对前驱体溶液的超声处理和水热还原合成了 Au NPs/石墨烯复合 物。XPS 和 XRD 表征了复合材料的成功合成。UV-vis、TEM 和高分辨率的 TEM 结果表明，由于前躯体溶液没有超声处理，导致 RGO 表面沉积了不规则的金纳 米晶，为多重孪晶（multiple twin，MT）结构，而超声预处理导致了低孪晶密度， 使单晶的金纳米晶分布良好。SC Au NPs/ RGO 还具有良好的单线态氧（1O2）介 导类 Fenton 催化活性以活化 H2O2 促进罗丹明 6G（Rhodamine 6G，R6G）的氧 化降解。这与传统 Fenton 形成•OH 的机理不同，其更有可能的反应途径是 HO2• 氧化形成 1O2。

       其次，SC Au NPs/ RGO 基底被证明具有良好的 SERS 性能，其较低的检测 限为 1.0×10-8 M R6G，改良的增强因子（enhancement factor，EF）为 1.9×105。 结合其优势，通过加入稀释的 H2O2 到吸附有 R6G 的 SC Au NPs/RGO 基底上进 行了 SERS 原位监测类 Fenton 催化反应。根据 R6G 随时间变化的拉曼强度，进 一步确定了动力学参数。结果表明，R6G 分子的 C-C-C 环和 C-H 键几乎同时被 降解。然后，将 SC Au NPs/RGO 基底重复用于监测 R6G 降解过程，三次循环后 SC Au NPs/RGO 基底典型的 SEM 图像清楚地表明，其形貌没有发生明显的变化， 表明所制备的 SERS 基底在 Fenton 反应过程中是稳定的。

      总之，通过在石墨烯片上可控生长 Au NPs，制备了一种结晶良好的 SC Au NPs/RGO 复合材料，该材料不仅具有独特的类 Fenton 催化活性以降解有机污染 物，而且对目标探针分子具有较高的灵敏度。SC Au NPs/RGO 复合材料的多功 能性质使其成为原位 SERS 监测类 Fenton 反应的理想平台。所提议的策略将为 设计更多的多功能平台以实现在线环境监测提供新的机会。