功能性復(fù)合SERS基底的制備及其對環(huán)境污染物的檢測
發(fā)布時間:2020-08-17 15:49
【摘要】:表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)是一種新興的光譜分析技術(shù),它能獲取被探測物的光譜“指紋”峰,提供具有結(jié)構(gòu)特征的分子水平信息,具有靈敏度高和無損檢測的優(yōu)點,在環(huán)境污染物分析檢測方面有著廣泛的應(yīng)用前景。由于SERS基底直接決定其性能,因而SERS基底的設(shè)計與制備顯得十分重要。如今,多種材料組裝的復(fù)合納米結(jié)構(gòu)帶來的多重優(yōu)勢已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。本文工作中,我們利用多種材料對銀納米粒子進(jìn)行多功能性復(fù)合,制備了不同的SERS基底,實現(xiàn)對目標(biāo)分子的快速、靈敏、可靠檢測,研究內(nèi)容如下:1、采用兩親性聚合物聚(丙二醇)雙(2-氨基丙基醚)(PEA,以下簡稱聚醚胺)對銀納米粒子進(jìn)行表面改性,合成Ag@PEA復(fù)合納米結(jié)構(gòu)。通過聚醚胺疏水性PPO(聚環(huán)氧丙烷)鏈與待測物分子之間的疏水作用,提高基底對弱吸附性待測分子的檢測能力。并且,對復(fù)合納米粒子進(jìn)行一系列的表征及優(yōu)化。對有機(jī)氯農(nóng)藥(三氯殺螨醇)和多環(huán)芳烴類分子(芘)的檢測限分別為5ppm和5×10-7M。該方法將Ag@PEA復(fù)合納米粒子與便攜式拉曼結(jié)合,簡便快捷,靈敏可靠,在食品安全監(jiān)測方面有廣泛的應(yīng)用前景。2、利用PDA的自聚合能力在Fe_3O_4納米粒子表面修飾上PDA,再用原位生長的方法在PDA表面生成銀納米粒子,得到Fe_3O_4@PDA@Ag復(fù)合納米粒子。將PDA良好的吸附性和反應(yīng)性與Fe_3O_4的磁分離,富集,誘導(dǎo)結(jié)合起來,使樣品前處理簡單省時,同時提高了基底靈敏度。實驗結(jié)果表明,當(dāng)溫度為80℃,Fe_3O_4@PDA與AgNO3質(zhì)量比為1/3時,得到的Fe_3O_4@PDA@Ag復(fù)合納米粒子SERS性能最佳,對亞甲基藍(lán)和福美雙可以檢測低至10-10M和10-8M。另外,此方法樣品前處理簡單快捷,對濕態(tài)的樣品也可以進(jìn)行靈敏檢測,具有良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。因此,這種Fe_3O_4@PDA@Ag復(fù)合納米粒子作為SERS基底在環(huán)境中有機(jī)污染物痕量檢測方面有良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】:上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:O657.37;X830
【圖文】:
2發(fā)生非彈性散射的光的固有頻率變化可以被量化為入射光和散射光的能量變化。如圖1-1所示,當(dāng)能量為 hv0的光子與分子發(fā)生非彈性碰撞之后,其原有的振動能量會隨之發(fā)生改變,根據(jù)能量守恒原則,這部分變化的能量即為散射光子與入射光子之間的能量差值,可以表示為ΔE=hvs- hv0。這種對應(yīng)的拉曼散射現(xiàn)象被稱之為斯托克斯拉曼散射(Stokes)。相反,與分子釋放能量所對應(yīng)的拉曼散射現(xiàn)象被稱為反斯托克斯拉曼散射(Anti-Stokes)。根據(jù)波茲曼分布(Boltzmanndistribution)可知,處于基態(tài)的分子的數(shù)目要遠(yuǎn)多于處于振動激發(fā)態(tài)的分子的數(shù)目。因此,斯托克斯拉曼散射光的強(qiáng)度要大于反斯托克斯拉曼散射光的強(qiáng)度。這兩種散射光的能量差絕對值相同
圖 1-2 透明 SERS 基底原位檢測魚表面的孔雀石綠[4測領(lǐng)域S 技術(shù)檢測有毒有害物質(zhì)日前已經(jīng)有很多報道,在物(POPs)、重金屬等污染物是使環(huán)境惡化的關(guān)鍵持久性有機(jī)污染物,對環(huán)境及人類有很大的危害積方法得到的大面積銀枝晶為基底實現(xiàn)了對 PC離子是自然界中分布較為廣泛的環(huán)境污染物,K金納米線為 SERS 基底,DNA 標(biāo)記上 Cy5 為信號生構(gòu)象轉(zhuǎn)換時 Cy5 的 SERS 信號變化來定量檢測的靈敏度和很好的重現(xiàn)性。Li 等人[47]合成 SHINE,結(jié)合便攜式拉曼儀對水果表皮的農(nóng)藥殘留進(jìn)行了學(xué)應(yīng)用學(xué)研究方面,SERS 具有獨特的優(yōu)勢, 比如指紋式
一般吸附分子的某個振動模式的變化,會引起生相應(yīng)變化[52]。因此,可根據(jù)分子中相關(guān)官能團(tuán)的相應(yīng)的影響因素。另外,對于研究分子的物理吸附術(shù)也是一種有效的手段。Andreas Tittl 等人[53]用 S光化學(xué)反應(yīng)或催化反應(yīng),這種 SHINERS 粒子組成氣的解離以及后續(xù)在過渡金屬 Pd 中的擴(kuò)散,結(jié)果價值。技術(shù)聯(lián)用有較高的檢測靈敏度,與薄層色譜等分離技術(shù)結(jié)合可以對分離出的各組分進(jìn)行分析。1987 年,Sequ面增強(qiáng)拉曼光譜(TLC-SERS)聯(lián)用技術(shù),后來這部分中草藥。Feng Lu 等人[55]利用 TLC-SERS 聯(lián)用補(bǔ)充劑中的麻黃堿類似物,該方法簡單快速,準(zhǔn)
本文編號:2795519
【學(xué)位授予單位】:上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:O657.37;X830
【圖文】:
2發(fā)生非彈性散射的光的固有頻率變化可以被量化為入射光和散射光的能量變化。如圖1-1所示,當(dāng)能量為 hv0的光子與分子發(fā)生非彈性碰撞之后,其原有的振動能量會隨之發(fā)生改變,根據(jù)能量守恒原則,這部分變化的能量即為散射光子與入射光子之間的能量差值,可以表示為ΔE=hvs- hv0。這種對應(yīng)的拉曼散射現(xiàn)象被稱之為斯托克斯拉曼散射(Stokes)。相反,與分子釋放能量所對應(yīng)的拉曼散射現(xiàn)象被稱為反斯托克斯拉曼散射(Anti-Stokes)。根據(jù)波茲曼分布(Boltzmanndistribution)可知,處于基態(tài)的分子的數(shù)目要遠(yuǎn)多于處于振動激發(fā)態(tài)的分子的數(shù)目。因此,斯托克斯拉曼散射光的強(qiáng)度要大于反斯托克斯拉曼散射光的強(qiáng)度。這兩種散射光的能量差絕對值相同
圖 1-2 透明 SERS 基底原位檢測魚表面的孔雀石綠[4測領(lǐng)域S 技術(shù)檢測有毒有害物質(zhì)日前已經(jīng)有很多報道,在物(POPs)、重金屬等污染物是使環(huán)境惡化的關(guān)鍵持久性有機(jī)污染物,對環(huán)境及人類有很大的危害積方法得到的大面積銀枝晶為基底實現(xiàn)了對 PC離子是自然界中分布較為廣泛的環(huán)境污染物,K金納米線為 SERS 基底,DNA 標(biāo)記上 Cy5 為信號生構(gòu)象轉(zhuǎn)換時 Cy5 的 SERS 信號變化來定量檢測的靈敏度和很好的重現(xiàn)性。Li 等人[47]合成 SHINE,結(jié)合便攜式拉曼儀對水果表皮的農(nóng)藥殘留進(jìn)行了學(xué)應(yīng)用學(xué)研究方面,SERS 具有獨特的優(yōu)勢, 比如指紋式
一般吸附分子的某個振動模式的變化,會引起生相應(yīng)變化[52]。因此,可根據(jù)分子中相關(guān)官能團(tuán)的相應(yīng)的影響因素。另外,對于研究分子的物理吸附術(shù)也是一種有效的手段。Andreas Tittl 等人[53]用 S光化學(xué)反應(yīng)或催化反應(yīng),這種 SHINERS 粒子組成氣的解離以及后續(xù)在過渡金屬 Pd 中的擴(kuò)散,結(jié)果價值。技術(shù)聯(lián)用有較高的檢測靈敏度,與薄層色譜等分離技術(shù)結(jié)合可以對分離出的各組分進(jìn)行分析。1987 年,Sequ面增強(qiáng)拉曼光譜(TLC-SERS)聯(lián)用技術(shù),后來這部分中草藥。Feng Lu 等人[55]利用 TLC-SERS 聯(lián)用補(bǔ)充劑中的麻黃堿類似物,該方法簡單快速,準(zhǔn)
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 丁松園;吳德印;楊志林;任斌;徐昕;田中群;;表面增強(qiáng)拉曼散射增強(qiáng)機(jī)理的部分研究進(jìn)展[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報;2008年12期
2 李書鋒;;表面增強(qiáng)拉曼光譜的理論機(jī)制模型分析[J];安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年01期
3 楊濤;李文娟;周從山;;芘熒光探針光譜法測定CTAB臨界膠束濃度[J];石化技術(shù)與應(yīng)用;2007年01期
4 郭興林,謝瓊丹,趙寧,梁松苗,王篤金,徐堅;仿生高分子的研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2004年06期
本文編號:2795519
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