【摘要】：表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種功能強(qiáng)大的光譜分析技術(shù),具有無損、快速檢測(cè)、靈敏度高、光譜指紋特異性等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于分析科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)及食品安全等諸多領(lǐng)域。然而目前SERS在應(yīng)用中仍然存在許多亟待解決的難題,包括靈敏度、再現(xiàn)性、重復(fù)性,此外還有SERS基底的長期穩(wěn)定性以及功能的多樣性等挑戰(zhàn)。為了解決以上問題,我們制備了三種不同的SERS基底用以改善SERS傳感性能,并應(yīng)用于檢測(cè)有機(jī)染料、農(nóng)藥殘留等環(huán)境污染物。工作一:在十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的存在下,利用氯金酸與鎳泡沫之間的置換反應(yīng)在鎳泡沫上直接生長金納米錐陣列(AuNCA@Ni foam)作為自支撐的、靈活便攜的、穩(wěn)定的、高靈敏度的SERS基底。三維大孔結(jié)構(gòu)的鎳泡沫和帶有尖刺的金納米錐陣列攜帶大量“熱點(diǎn)”,可以極大地增強(qiáng)SERS信號(hào)、提高靈敏度。以結(jié)晶紫(CV)和尼羅藍(lán)(NB)為探針分子,其檢測(cè)限可以分別達(dá)到0.03 nM和0.5 nM,此外實(shí)際水樣中的檢測(cè)限可以分別達(dá)到3 nM和5 nM。該基底制備方法操作簡單,成本低廉,穩(wěn)定性好,靈敏度高,在環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。工作二:我們利用層層自組裝技術(shù)制備了MIL-100(Fe)金屬有機(jī)框架封裝的金納米粒子修飾的磁性四氧化三鐵粒子(Fe_3O_4-Au@MIL-100(Fe))基底用于檢測(cè)芳香染料和農(nóng)藥殘留。磁性核可以實(shí)現(xiàn)快速地富集與分離,避免繁瑣的離心;均勻分布在磁球上的金納米粒子可以產(chǎn)生大量的“熱點(diǎn)”提高靈敏度、改善再現(xiàn)性;具有較大比表面積的MIL-100(Fe)金屬有機(jī)框架作為外殼,可以吸附分析物并帶來額外的化學(xué)增強(qiáng)效應(yīng)。Fe_3O_4-Au@MIL-100(Fe)基底在孔雀石綠(MG)和福美雙(thiram)的檢測(cè)中表現(xiàn)出高靈敏度,湖水中的檢測(cè)限分別為4.4 nM和15 nM;良好的再現(xiàn)性,在10個(gè)隨機(jī)點(diǎn)上的SERS信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別小于13%和6%;高可靠性,實(shí)現(xiàn)了MG和thiram的定性分析。此外,該基底還可以循環(huán)利用。這個(gè)多功能的高效的SERS基底在環(huán)境監(jiān)測(cè)和食品安全領(lǐng)域中具有極大的應(yīng)用前景。工作三:我們制備了一種多功能的金納米粒子修飾的磁性球-二硫化鉬微納米花球復(fù)合物(MNPs-MoS_2@Au)用于SERS檢測(cè)和可見光催化降解有機(jī)染料。磁性納米粒子是通過水熱法制備的,然后通過溶劑熱法在MNPs周圍生長大小均一的MoS_2微納米花球,最后通過攪拌在MoS_2花球上均勻地生長金納米粒子。該基底整合了磁性富集能力,MoS_2的大比表面積,均勻分布的Au納米粒子形成的“熱點(diǎn)”等優(yōu)勢(shì),在有機(jī)染料的SERS檢測(cè)中展現(xiàn)出良好的性能,可以實(shí)現(xiàn)CV,MG,MB等染料的定性分析,這些染料的檢測(cè)限分別為1 pM,0.15 nM和1 nM。該基底還具有良好的再現(xiàn)性,其中CV和MG的再現(xiàn)性分析的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別低于6%和11%。此外,該基底可以作為光催化劑在可見光下降解有機(jī)物污染物,RhB的脫色率在40 min內(nèi)可以達(dá)到90%。這種易于制備的新型多功能材料可以應(yīng)用于SERS分析,環(huán)境監(jiān)測(cè)以及環(huán)境修復(fù)。
【圖文】：

瑞利散射，斯托克斯散射和反斯托克斯散射[2]

模型分子在兩個(gè)金納米球中間點(diǎn)之間的SERS活性和粒間距效應(yīng)[24]
【學(xué)位授予單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X830;O657.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 顧海昕;張永豐;;SERS技術(shù)在火災(zāi)物證鑒定中的應(yīng)用與展望[J];消防科學(xué)與技術(shù);2018年11期

2 吳虹標(biāo);;氧化作用對(duì)于貴金屬SERS性能的影響研究[J];科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新;2019年11期

3 Dan Song;Rong Yang;Feng Long;Anna Zhu;;Applications of magnetic nanoparticles in surface-enhanced Raman scattering(SERS)detection of environmental pollutants[J];Journal of Environmental Sciences;2019年06期

4 Shengkai Li;Jiamei Xu;Shen Wang;Xin Xia;Long Chen;Zhuo Chen;;Versatile metal graphitic nanocapsules for SERS bioanalysis[J];Chinese Chemical Letters;2019年09期

5 Mingwang Li;Yuanyuan Qiu;Chenchen Fan;Kai Cui;Yongming Zhang;Zeyu Xiao;;Design of SERS nanoprobes for Raman imaging:materials, critical factors and architectures[J];Acta Pharmaceutica Sinica B;2018年03期

6 陳華祥;尤汀汀;徐更;高宇坤;張晨萌;楊楠;殷鵬剛;;濕度響應(yīng)納米復(fù)合材料的組裝及其SERS傳感器應(yīng)用（英文）[J];Science China Materials;2018年09期

7 孟娟;楊良保;張莉;唐祥虎;;基于SERS技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場毒品檢測(cè)[J];光散射學(xué)報(bào);2016年04期

8 趙苗苗;劉文耀;杜建功;郭旭東;王磊;夏美晶;唐軍;;Multidimensional Co_3O_4 nano sponge for the highly sensitive SERS applications[J];Optoelectronics Letters;2017年01期

9 宋薇;劉卓;齊寶玲;郭月;王麗麗;王海;何成彥;趙冰;;半導(dǎo)體納米粒子SERS基底對(duì)大腸桿菌的無損檢測(cè)研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2017年05期

10 趙進(jìn)輝;李耀;袁海超;劉木華;;鴨肉中環(huán)丙沙星殘留的表面增強(qiáng)拉曼光譜測(cè)定[J];分析測(cè)試學(xué)報(bào);2017年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉國坤;謝麗芳;盧江龍;周志明;鄒義松;王昕;任斌;田中群;;SERS快檢中的基礎(chǔ)科學(xué)問題初探[A];第二十屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議（CNCLS 20）論文摘要集[C];2019年

2 李盼;葛美紅;楊良保;;表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)高靈敏檢測(cè)復(fù)雜體系中的小分子[A];第二十屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議（CNCLS 20）論文摘要集[C];2019年

3 張東杰;郝銳;時(shí)明月;方吉祥;;基于輕質(zhì)微球策略的超靈敏SERS檢測(cè)[A];第二十屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議（CNCLS 20）論文摘要集[C];2019年

4 劉蕊華;王哲哲;林林;馮卓宏;鄭志強(qiáng);;SERS微陣列的制備及其等離子增強(qiáng)性能研究[A];第二十屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議（CNCLS 20）論文摘要集[C];2019年

5 朱利;陸輝;崔一平;;構(gòu)筑有效熱點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高靈敏SERS檢測(cè)[A];第二十屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議（CNCLS 20）論文摘要集[C];2019年

6 Chang Chen;;Semiconductor technologies based Raman and SERS[A];第二十屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議（CNCLS 20）論文摘要集[C];2019年

7 楊勇;楊莉莉;彭宇思;單玉鳳;黃政仁;;新型半導(dǎo)體SERS材料[A];第二十屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議（CNCLS 20）論文摘要集[C];2019年

8 顧海昕;薛林;張永豐;;納米金復(fù)合微球SERS基底的制備及其在火災(zāi)物證鑒定中的應(yīng)用研究[A];2016中國消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集[C];2016年

9 劉凡新;詹鵬;吳蔚;王振林;;Gap Plasmons Spilling-out for Single-Molecule SERS[A];第十九屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2017年

10 Shuai Yue;Xiao-Ting Sun;Ning Wang;Ya-Ning Wang;Yue Wang;Ming-Li Chen;Jian-hua Wang;Zhang-Run Xu;;A SERS-Fluorescence Dual-Mode p H Sensing Method Based on Janus Microparticles[A];第十九屆全國光散射學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 本報(bào)記者 孫萌萌;“科學(xué)的光環(huán)無法刻意‘打造’”[N];人民政協(xié)報(bào);2017年

2 記者 劉肖勇;半導(dǎo)體表面增強(qiáng)拉曼散射基底研究取得進(jìn)展[N];廣東科技報(bào);2019年

3 記者 吳吉 通訊員 段文迪 孫銘澤;哈工大(深圳)本科生論文上頂級(jí)期刊[N];深圳商報(bào);2019年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孫成彬;仿生基底在SERS檢測(cè)及藥物靶向釋放過程中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2019年

2 鄧榮;多功能納米粒子在癌癥的SERS檢測(cè)和精準(zhǔn)治療中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2019年

3 張陳濤;激光制備石墨烯/銀復(fù)合結(jié)構(gòu)SERS器件及應(yīng)用研究[D];廈門大學(xué);2017年

4 潘廷跳;基于光譜和成像技術(shù)的香梨黑斑病發(fā)病過程監(jiān)測(cè)與快速檢測(cè)方法研究[D];華南理工大學(xué);2019年

5 張景然;面向SERS基底微結(jié)構(gòu)的針尖壓痕疊加加工技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

6 劉雨平;基于SERS檢定水果表面農(nóng)藥殘留水平的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

7 鄒玉秀;石墨納米囊在SERS定量分析和生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2018年

8 郭紅燕;多功能磁性/貴金屬復(fù)合SERS基底的制備及應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

9 楊琳;典型癌癥標(biāo)志物的SERS免疫分析及光熱免疫分析新方法[D];西南大學(xué);2018年

10 王俊峰;金/銀殼磁珠及其復(fù)合基底的可控制備與SERS檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 遠(yuǎn)雁;等離子體注入改性MOFs材料實(shí)驗(yàn)研究及其在SERS檢測(cè)及催化中的應(yīng)用研究[D];北京交通大學(xué);2019年

2 周亞茹;特異性與多功能SERS基底的制備及其對(duì)食品污染物的快速檢測(cè)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2019年

3 呂澤遠(yuǎn);應(yīng)用SERS和免泵微流控芯片進(jìn)行前列腺癌標(biāo)記物的痕量檢測(cè)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2019年

4 張娜;基于納米金生物傳感探針的金屬離子及生物活性分子的SERS分析方法研究[D];青島科技大學(xué);2019年

5 安冉;松茸、花粉、孢子的二維相關(guān)紅外光譜與SERS研究[D];云南師范大學(xué);2019年

6 張思楠;MoS_2/金屬納米復(fù)合結(jié)構(gòu)光學(xué)特性及SERS研究[D];長春理工大學(xué);2019年

7 王萍;HPTLC-FLD-SERS快速定性定量檢測(cè)VB2和VB9的研究[D];江南大學(xué);2019年

8 羅丹;SERS技術(shù)研究吲哚美辛和檢測(cè)三種甜味劑[D];西南大學(xué);2019年

9 劉迎亞;功能性微納材料構(gòu)筑及其在環(huán)境和生命分析中的應(yīng)用[D];江蘇師范大學(xué);2016年

10 郁星;基于聚酯纖維SERS基底的孔雀石綠快速檢測(cè)方法研究[D];江南大學(xué);2019年

，

本文編號(hào)：2664003