食品著色劑可以改善食品外觀、刺激食欲,在食品加工中具有重要作用,但過量攝入合成色素對消費(fèi)者的身體健康有一定危害。為了保護(hù)消費(fèi)者的健康安全,防止色素的違法濫用,研究學(xué)者已開發(fā)了多種分析技術(shù)用于鑒別和定量分析食品中色素,如HPLC、LC/MS、TLC、毛細(xì)管電泳法等,但這些方法大多耗時費(fèi)力、步驟繁冗,因此,越來越多的研究致力于建立準(zhǔn)確靈敏且快速的方法檢測食品中的合成色素。表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）光譜是一種靈敏性高、檢測速度快、具有分子特異性指紋圖譜的檢測新技術(shù),近年來因金屬有機(jī)骨架（MOFs）材料的發(fā)展,融合具有吸附功能的MOFs的SERS基底在食品分析領(lǐng)域受到了一定的關(guān)注。本研究將MOFs材料引入SERS基底中,構(gòu)建了Au/Ui O-66（NH₂）功能性SERS傳感器,利用MOFs的吸附性能拉近靶分子與等離子體納米粒子（PNPs）的距離,可以提高SERS增強(qiáng)效果,并將該功能性SERS傳感器用于胭脂紅和酸性橙II的吸附性SERS檢測中。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）PNPs/Ui O-66（NH₂）的制備。使用溶劑熱法制備了Ui O-6... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

胭脂紅和酸性橙II的分子結(jié)構(gòu)式Fig.1-1ThemoleculestructuresofnewcoccineandacidorangeⅡ酸性橙II（acidorangeII，OII），又名橙黃II、金橙II、酸性橙7，是一種水溶性偶

第一章緒論9被稱為拉曼位移（ν，單位為cm-1），其和入射光波長無關(guān)，只與分子的振動、轉(zhuǎn)動能級有關(guān)，因此研究物質(zhì)的拉曼光譜，可以得到相應(yīng)分子的振動或轉(zhuǎn)動能級信息，從而得到分子的特征結(jié)構(gòu)信息，可用于探究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。然而，由于大多數(shù)物質(zhì)的拉曼信號微弱，又受到熒光干擾以及檢測器靈敏度和激光強(qiáng)度的限制，拉曼散射的適應(yīng)性一直受到限制[38]。圖1-2拉曼散射能級圖[39]Fig.1-2EnergyleveldiagramofRamanscattering[39]直到1974年，F(xiàn)leischmann和他的團(tuán)隊[40]發(fā)現(xiàn)吸附在粗糙銀電極表面的吡啶分子的拉曼信號比“正常的”拉曼散射強(qiáng)幾個數(shù)量級（如圖1-3）。起初這種高強(qiáng)度的拉曼信號被認(rèn)為是由于這些高度粗糙的銀電極上存在著大量的吡啶分子。但在1977年，Jeanmaire和VanDuyne[41]通過實驗和系統(tǒng)計算發(fā)現(xiàn)，相比于溶液中的單個吡啶分子的拉曼信號，吸附在粗糙銀電極表面上的單個吡啶分子的拉曼信號增強(qiáng)了6個數(shù)量級。由此，利用具有光學(xué)增強(qiáng)效應(yīng)的納米級金、銀、銅等金屬粗糙表面或顆粒體系，使吸附在其表面的分子拉曼信號增強(qiáng)的表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）光譜技術(shù)誕生了[41]。自那以后，由于拉曼儀器和納米構(gòu)建技術(shù)的進(jìn)步，SERS技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，成為了各行各業(yè)的研究熱點。

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖1-3拉曼光譜和SERS的區(qū)別示意圖[42]Fig.1-3SchematicillustrationofthedifferencebetweenRamanscatteringandSERS[42]1.3.2表面增強(qiáng)拉曼散射光譜的增強(qiáng)機(jī)制SERS光譜的增強(qiáng)機(jī)制目前還未形成統(tǒng)一的解釋，學(xué)者們提出了兩種機(jī)制來解釋貴金屬納米結(jié)構(gòu)對拉曼信號的增強(qiáng)作用：電磁增強(qiáng)和化學(xué)增強(qiáng)。電磁增強(qiáng)是指分子周圍局域電場增強(qiáng)導(dǎo)致分子拉曼信號的增強(qiáng)。局域表面等離子體共振（localizedsurfaceplasmonresonance，LSPR）效應(yīng)是電磁增強(qiáng)的主要原因。入射光照射到粗糙貴金屬納米結(jié)構(gòu)上，當(dāng)電磁輻射的頻率與金屬納米結(jié)構(gòu)中導(dǎo)電電子的共振頻率相同時，輻射電場驅(qū)動導(dǎo)電電子集體振蕩（圖1-4A和圖1-4B），使金屬表面發(fā)生LSPR，從而誘導(dǎo)出超高強(qiáng)度的局域電場（圖1-4C，圖1-4D和圖1-4E），使該局域電場中分子的拉曼信號顯著增強(qiáng)。這個局域電場區(qū)域稱為SERS“熱點”區(qū)域，在這里分子的拉曼信號強(qiáng)度最大。電磁增強(qiáng)依賴于拉曼活性分子被限制在超強(qiáng)局域電場中[43]。LSPR的強(qiáng)度和頻率受到入射激光波長、基底形貌和周圍介質(zhì)的影響，通過控制等離子體納米粒子（plasmonicnanoparticles，PNPs）的組成、形狀、大小和粒子間距以及PNPs的組裝可以調(diào)整PNPs的LSPR效應(yīng)以獲得理想波長下優(yōu)化的SERS基底[44]。此外，“避雷針效應(yīng)”和“鏡像場效應(yīng)”也被認(rèn)為是導(dǎo)致電磁增強(qiáng)的原因[45,46]�；瘜W(xué)增強(qiáng)是指分子與金屬基底表面發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的拉曼增強(qiáng)。當(dāng)分子吸附于金屬基底表面時,二者之間會發(fā)生化學(xué)作用，分子的極化率發(fā)生變化，進(jìn)而影響分子的拉曼強(qiáng)度。到目前為止，化學(xué)增強(qiáng)主要有三類增強(qiáng)機(jī)理：CHEM模型、分子共振模型和電荷轉(zhuǎn)移模型[47]。其中報道最多的是電荷轉(zhuǎn)移模型，由于金屬和吸附分子之間產(chǎn)生電荷

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面增強(qiáng)拉曼光譜結(jié)合不同納米基底快速檢測酸性橙Ⅱ[J]. 王曉輝,徐濤濤,黃軼群,歐已銘,賴克強(qiáng),樊玉霞.  光譜學(xué)與光譜分析. 2020(01)
[2]Au@SiO2核殼結(jié)構(gòu)-表面增強(qiáng)拉曼光譜原位檢測食品中的酸性橙Ⅱ[J]. 張宗綿,劉睿,徐敦明,劉景富.  化學(xué)學(xué)報. 2012(16)
[3]固相萃取-分光光度法快速檢測腐竹中的堿性橙[J]. 李小燕,仝海娟,石展望,羅少芹,秦玉鳳,李梅.  食品工業(yè)科技. 2011(11)
[4]薄層色譜掃描法同時檢測豆制品中堿性橙、皂黃、檸檬黃和日落黃以及辣椒粉中酸性橙Ⅱ、麗春紅2R和羅丹明B[J]. 夏立婭,韓媛媛,匡林鶴,劉崢顥,吳廣臣.  分析試驗室. 2010(06)

碩士論文
[1]功能性SERS基底的制備及在分析檢測中的應(yīng)用[D]. 蔡彥媜.上海師范大學(xué) 2019
[2]食品中著色劑及天然抗氧化劑茶多酚的檢測方法的研究[D]. 楊聞翰.北京化工大學(xué) 2011



本文編號：3614919