【摘要】：持久性有毒污染物(PTS)在自然界中廣泛存在,具有生物累積性、難以降解、可遠(yuǎn)距離傳輸、致癌致突變性和內(nèi)分泌干擾等特性,嚴(yán)重威脅人類健康和生態(tài)環(huán)境。表面增強拉曼光譜(SERS)作為一種強有力的原位檢測方法,可以提供待測物分子振動能級的指紋信息,廣泛應(yīng)用于環(huán)境分析領(lǐng)域。制備高效的SERS基底是SERS技術(shù)應(yīng)用于實際分析工作的關(guān)鍵因素。通常SERS檢測過程中的基底需要具備以下幾個條件：較高的靈敏度、較好的均勻性和重現(xiàn)性、較好的穩(wěn)定性及較潔凈的基底表面。然而,SERS的增強能力隨著待測物分子與基底表面的距離加大而呈現(xiàn)指數(shù)型衰減,為了獲得高準(zhǔn)確度的SERS分析數(shù)據(jù),首先需要制備一個潔凈高效的基底,然后需要實現(xiàn)待測物分子在基底表面的高效富集,同時需要發(fā)展有效的基底洗脫技術(shù)以實現(xiàn)基底的重復(fù)利用性。本論文通過優(yōu)化電沉積條件,在金電極表面合成了疏水性的金納米結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了對多種PTS的SERS檢測。同時發(fā)展了頂空與SERS的聯(lián)用技術(shù),以適應(yīng)實際工作中復(fù)雜樣品的檢測要求。1.疏水性金納米結(jié)構(gòu)的電化學(xué)沉積法構(gòu)筑及對有毒污染物的表面增強拉曼光譜檢測本文利用恒電位沉積的方法,制備疏水性的金納米結(jié)構(gòu)基底。通過控制電沉積時間,金納米結(jié)構(gòu)基底的接觸角從77°增加到123°,基底表面從親水性轉(zhuǎn)換為疏水性。疏水性金納米結(jié)構(gòu)基底具備優(yōu)良的空間均勻性和時間穩(wěn)定性,與待測物具有較高的表面結(jié)合能。對包括多環(huán)芳烴,多溴聯(lián)苯醚等類的持久性有毒污染物(PTS)的研究結(jié)果表明,該疏水性的金納米結(jié)構(gòu)可以用于疏水性環(huán)境污染物的快速分析檢測。結(jié)合便攜式拉曼光譜儀,可以在幾秒鐘內(nèi)取得所需的表面增強拉曼光譜數(shù)據(jù)信息。其表面增強拉曼光譜信號強度隨分析物濃度變化的log-log曲線呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,利用該基底實現(xiàn)了對熒蒽、4,4'-二溴聯(lián)苯醚和4,4'-二氯聯(lián)苯的定量檢測,檢測限分別是6.7 nmol L-1,2.6 nmol L-1和5.3 nmol L-1。2.基于可重復(fù)利用基底的頂空表面增強拉曼光譜聯(lián)用技術(shù)檢測多環(huán)芳烴針對復(fù)雜的環(huán)境樣品基質(zhì),本文建立了一種頂空-表面增強拉曼光譜(HS-SERS)聯(lián)用技術(shù),用于分析物的快速富集和原位檢測。實驗中選取熒蒽(典型的環(huán)境有機污染物)作為目標(biāo)檢測物來評估HS-SERS聯(lián)用技術(shù)用于多環(huán)芳烴定性及定量檢測的性能。熒蒽的特征拉曼峰高度與其濃度的log-log圖呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,線性范圍是1 μmolL-1到200 μmol L-1。此外,我們利用硼氫化鈉作為洗脫劑實現(xiàn)了基底的可重復(fù)利用性。以上研究結(jié)果表明,HS-SERS聯(lián)用技術(shù)可以成為一種快速可信的分析方法,在環(huán)境分析領(lǐng)域有巨大應(yīng)用潛力。
【圖文】：

也《夫《巧壬《化給Ａ逡逑電磁場增強機理中，被人們廣泛接受的是表面等離子體其振（Ｓｕｒｆａｃｅ邋Ｐｌａｓｍａ逡逑Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ，ＳＰＲ）引起的局域電磁場增強Ｐ２ｊ５１，即當(dāng)粗糖化的金屬表面受到光束逡逑照射時，其表面等離子體被激發(fā)到較高的能級，，并與光波的電場z1合產(chǎn)生ＳＰＲ，逡逑從而引起金屬表面局域電磁場急劇增強，引起了拉曼散射的增強。它具有長程效逡逑應(yīng)，與吸附分子的種類沒有多大關(guān)系。逡逑

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本文編號：2562692