一种柔性表面增强拉曼基底的制备及在孔雀石绿检测上的应用

目的 制备一种柔性表面增强拉曼(surface enhanced Raman scattering, SERS)基底。方法 采用原位合成法,通过在聚酯纤维表面沉积金纳米粒子,成功制备一种柔性SERS基底,且仍反应时间和氯金酸溶液浓度2个方面迚一步优化制备条件。结果 应用该基底实现了孔雀石绿(malachite green, MG)的高灵敏检测,其对MG线性检测范围为10~(-9)～10~(-4) mol/L,线性相关系数为0.995。将本方法用于超市养殖水样中MG含量检测,样品未检出MG;用MG标准溶液配制模拟样品,实际可检测的最低浓度为10~(-9) mol/L。结论 本方法有望用于水产品中孔雀石绿的快速高灵敏检测。     

表面增强拉曼光谱法快速测定保健酒中西地那非

目的 建立金核银壳结构纳米颗粒(Au@Ag NPs)的表面增强拉曼光谱法(surface-enhanced Raman scattering, SERS)快速检测保健酒中非法添加物西地那非的分析方法。方法 制备3种纳米粒子Ag、Au、Au@Ag NPs为SERS基底, 比较3种基底的增强效果。样品前处理基于溶剂萃取法, 利用二氯甲烷对保健酒中的西地那非进行简单提取, 通过调节体系pH值, 得到最佳提取率和SERS增强效果。结果 Au@Ag NPs的SERS增强效应优于Au NPs和Ag NPs; 用0.1 mol/L氢氧化钾调节溶液pH值可有效提高二氯甲烷的提取效果, 再用0.1 mol/L稀盐酸溶解挥发后残留物, 使得西地那非在pH调节后更有利于吸附在Au@Ag NPs表面, 获得更强的SERS信号。西地那非的检出限为0.5 mg/L, 在0.5~10 mg/L浓度范围内线性关系较好, 相关系数(r2)为0.9472, 回收率为86.0%~95.8%之间, 相对标准偏差(relative standard deviation, RSD)为3.6%~5.9%。 结论 SERS技术灵敏度高、特异性强, 可用于快速检测保健酒中的西地那非, 为快速筛查大量样品提供新方法。     

表面增强拉曼散射技术对白酒中克百威残留的定性检测

建立表面增强拉曼散射（surface enhanced Raman scattering,SERS）技术对白酒中的克百威残留进行定性检测方法。制备金溶胶（Au nanoparticles,Au NPS）和不同Ag壳厚度的银包金纳米粒子（Au@Ag NPS）,通过探测分子罗丹明B（R6G）比较Au NPS和不同Ag壳厚度Au@Ag NPS的SERS增强效果;碱性条件下,向克百威分子引入标记物2,6-二氯醌-4-氯亚胺,再与增强效果较好的NPS按比例混合进行拉曼测试,讨论SERS信号采集条件,并对拉曼谱峰进行比较和归属,计算克百威在Au@Ag NPS增强基底上的增强因子。结果表明：克百威、标记物和Au@Ag NPS的比例为1∶0.225∶7,约7 nm Ag壳厚度Au@Ag NPS效果最好,克百威的检测下限为1×10－16 mol/L,Au@Ag NPS增强因子为2×108,用此方法检测3 种市售白酒中均含有微量的克百威,方法快速、简便、结果可靠。     

基于DNA酶表面增强拉曼的皮蛋中痕量Pb2+检测方法

表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)光谱法常被用于重金属离子的分析与检测。将SERS与适配体和DNA酶相结合,能更好地对痕量重金属进行检测分析。在pH 7.2的三羟甲基氨基甲烷(trihydroxymethyl aminomethane,Tris)-HCl缓冲液和0.09 mol/L NaCl条件下,单链DNA(ssDNA)和DNA酶在80℃杂交成双链DNA(dsDNA)。在dsDNA和混合溶液存在下,银纳米(silver nanoparticles,AgNPs)发生聚集,聚集的AgNPs与罗丹明6G(rhodamine 6G,Rh6G)作用,在613 cm~(-1)处出现较强SERS特征峰。Pb~(2+)可将dsDNA裂解切割,释放出ssDNA,形成比表面积和粗糙度均增大的AgNPs-ssDNA-Pb~(2+)大分子缔合物。随着Pb~(2+)浓度的增大,释放出的ssDNA增多,形成的AgNPs-ssDNA-Pb~(2+)增多,AgNPs-ssDNA-Pb~(2+)与Rh6G作用增强,导致613 cm~(-1)处的SERS峰强度增大。据此建立DNA酶SERS法测定痕量Pb~(2+)的新方法,在2.5×10~(-8) mol/L～7.5×10~(-7) mol/L Pb~(2+)之间,线性关系良好,Pb~(2+)最低测出浓度为1.0×10~(-8) mol/L。新方法用于检测皮蛋中的痕量Pb~(2+),相对标准偏差均在10%以内,回收率在99.5%～107.7%之间。     

SERS法快速检测食品中新红

采用多孔银丝作为表面增强拉曼(SERS)基底,建立了快速检测食品中人工合成着色剂新红的分析方法。食品样品经提取、净化去除基质中大分子干扰物,采用25 mV/s扫速制备的银丝基底静置萃取1 min后即进行拉曼测试。结合固体标准品拉曼谱图和密度泛函理论计算结果对新红表面增强拉曼谱图中的特征峰进行了归属,以对新红进行定性和定量测定,结果表明1592cm~(-1)处的峰强度与新红浓度的线性范围为(1×10~(-6)~2×10~(-5))mol/L,检出限为5×10~(-8) mol/L。该方法原位萃取、测试时间只需2 min,回收率在87.8%~93.8%,相对标准偏差小于6.5%可应用于食品样品中新红的快速检测。     

表面增强拉曼光谱法快速检测饮料中玫瑰红B

采用多孔银丝表面增强拉曼(surface enhanced Raman scattering,SERS)基底,建立快速检测饮料中人工合成着色剂玫瑰红B的分析方法。饮料样品无需前处理,滤膜过滤后采用循环伏安法扫速25 m V/s制备的多孔银丝基底静置萃取8 min后即进行拉曼测试,结合固体标准品拉曼谱图和密度泛函理论(density functional theory,DFT)计算结果对玫瑰红B表面增强拉曼谱图中的特征峰进行了归属,以对玫瑰红B进行定性和定量测定。结果表明,1 277 cm~(-1)处的峰强度与玫瑰红B浓度的线性范围为5×10~(-8)~2.5×10~(-6) mol/L,检出限为5×10~(-9) mol/L。该方法原位萃取、测试时间只需9 min,可应用于饮料样品中玫瑰红B的快速检测,回收率在90.4%~92.3%,相对标准偏差小于5.2%。     

Au@Ag NPs表面增强拉曼快速测定奶粉中的三聚氰胺

建立表面增强拉曼光谱快速检测奶粉中三聚氰胺的方法。基于溶剂萃取法,利用乙腈对奶粉中的三聚氰胺进行提取,制备银包金溶胶(Au@Ag NPs)作为增强基底,并优化增强基底的条件来获得最佳拉曼信号。用乙腈提取三聚氰胺,将5mol/L NaCl和1mol/L NaOH的混合溶液作为凝聚剂,使Au@Ag NPs与三聚氰胺分子紧密结合后检测,可获得响应最强的表面增强拉曼(surface-enhanced raman spectroscopy,SERS)信号。三聚氰胺在奶粉中的的检出限为0.008 5 mg/kg,回收率在71.07%～91.15%,相对标准偏差(n=6)在1.52%～4.22%。该方法可用于奶粉中三聚氰胺的快速检测。     

基于发卡型DNA循环杂交放大技术检测海产品中的Hg~(2+)含量

利用发卡型DNA的循环杂交放大作用和碱基T与Hg~(2+)之间的稳定结构,设计了一种高灵敏性的表面增强拉曼生物传感器用于海产品中痕量汞的检测。首先制备了携带有大量拉曼信号分子的纳米金生物条码作为拉曼信号探针。然后通过酰胺键将捕获DNA固载在磁珠表面上,利用T-Hg~(2+)-T形成的稳定结构和链式循环杂交反应放大技术,将含有大量拉曼信号DNA分子的纳米金颗粒通过生物素和链霉亲和素的特异性结合到磁珠上,最后通过SERS技术实现了溶液中Hg~(2+)的检测。最佳实验条件下,当固定磁珠捕获DNA浓度为1.0×10~(-7) mol/L,Tris-HCl缓冲溶液为p H 7.4,37℃下杂交反应3 h后,Hg~(2+)的浓度与拉曼信号强度呈良好的线性关系,测定线性范围为1.0×10~(-7)~1.0×10~(-13) mol/L,检测限1.0×10~(-13) mol/L(S/N=3)。该传感器用于海产品中Hg~(2+)的测定,测定值与ICP-AES的测定值基本一致。     

利用重组酶聚合酶扩增和表面增强拉曼散射快速检测大肠杆菌耐药基因mcr-1

目的 利用重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)方法和表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering, SERS)技术建立一种大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)耐药基因mcr-1的快速检测方法。方法 首先,通过RPA特异性扩增大肠杆菌耐药基因mcr-1的保守序列。然后,以金纳米粒子(gold nanoparticles, Au NPs)作为SERS增强基底,利用便携式拉曼光谱仪采集样品的SERS光谱。最后,利用样品的特征SERS信号,实现大肠杆菌耐药基因mcr-1的快速、灵敏检测。结果 样品位于505.5和840.9 cm^-1拉曼位移处的SERS信号强度与其浓度的对数值之间具有良好的线性相关关系, r²分别为0.9827和0.9636。该方法的最低检测限为3.2×10^-4 pg/μL,检测时间约为30min。结论 本研究建立的RPA结合SERS方法检测耐药基因灵敏度高、用时短,为细菌耐药基因的快...     

表面增强拉曼散射法检测蜂蜜中氯霉素

利用自聚合法合成聚乙烯吡咯烷酮包金(Au@PVP)核壳纳米粒子,利用壳层PVP分子分散纳米粒子的特性,使其形成均一、排列致密的单层结构。氯霉素分子通过氢键吸附在Au@PVP核壳粒子SERS基底上。优化激发光波长,利用金纳米内核的等离子体共振效应实现了对氯霉素分子的高灵敏度表面增强拉曼检测,检测限可以达到10~(-10) mol/L。将建立的方法用于蜂蜜样品中氯霉素的检测,氯霉素含量在(4.4×10~(-9)~4.9×10~(-5))mol/L,样品回收率在88%~101.12%,相对标准偏差在3.51%~12.44%。结果表明该方法快速准确、操作简单,可以用于蜂蜜中氯霉素的快速检测。     

基于聚丙烯酰胺分子印迹包金核壳纳米粒子对食用油中黄曲霉素B1的SERS检测

在金纳米粒子周围包覆聚丙烯酰胺黄曲霉素B1分子印迹聚合物,制得以金纳米为核,分子印迹聚合物为壳的核壳结构纳米粒子。黄曲霉素B1分子可以被聚丙烯酰胺壳层空穴特异性捕获,进入金纳米粒子等离子体共振磁场有效范围而实现黄曲霉素B1的SERS检测,检测线性范围为3×10~(-11)~3×10~(-4)mol/L,相关系数R~2为0.982,检测限达到3×10~(-11)mol/L。将建立的方法用于食用油样品中的黄曲霉素B1检测,黄曲霉素B1的含量在4.65×10~(-9)~4.98×10~(-5)mol/L之间,样品回收率为89.84%~101.24%,相对标准偏差为4.51%~13.11%。结果表明,本方法快速准确,操作简便,可以用于食用油中黄曲霉素B1的快速检测。     

基于Fe3O4@MIL-100(Fe)@Ag NPs的三唑磷SERS检测方法

针对在农产品中简便、快速地检测农药三唑磷残留问题，建立基于磁纳米、金属有机框架和Ag纳米颗粒(Ag NPs)的核-壳-卫星纳米结构表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman scattering,SERS)基底，并应用在有机磷农药三唑磷的灵敏检测。通过低温循环自组装法和银镜循环制备了由MIL-100(Fe)包覆的Fe₃O₄，并在表面原位负载Ag NPs组成的核-壳-卫星纳米结构的Fe₃O₄@MIL-100(Fe)@Ag NPs基底。对苹果中的三唑磷残留进行SERS传感，三唑磷特征峰强度对数值与质量浓度对数值的线性检测范围为0.05～10 mg/L，线性方程为Y=0.573 8X+2.804(R²=0.980)，检出限低至11.9μg/L。在加标量为2、5、10 mg/L时，该方法的回收率为90.07%～103.27%。表明制备的SERS基底在食品农残中的检测领域具有巨大潜力。     

金纳米片/胶带SERS柔性基底的制备及对敌百虫的检测

敌百虫(TCF)是一种高效低毒的杀虫剂，它在碱性环境下会转化为敌敌畏，毒性增加，因此对于TCF的检测十分重要。本文制备了一种基于金纳米片(AuNTs)的胶带SERS柔性基底，胶带通过粘贴的方式对样品表面农药残留进行提取，然后，滴加AuNTs溶液将农药残留覆盖，进行拉曼测试。结果表明:该SERS柔性基底对于拉曼信标分子尼罗兰A(NBA)具有良好的信号稳定性和检测灵敏度。以TCF在波长757 cm-1处的拉曼特征峰强度为纵坐标，TCF溶液浓度为横坐标进行线性拟合，在1~10 μg/mL线性范围，y = 226.370x + 193.861(R2 = 0.9960)，计算得到LOD为0.781 μg/mL。AuNTs/胶带SERS基底的提出，为表面农药残留检测提供了新方法。     

基于MXenes的SERS基底增强拉曼光谱检测柑橘中的福美双

目的:研究基于MXenes(Ti3C2Tx)二维材料的表面增强拉曼散射(SERS)基底的农残快速检测方法。方法:采用氟盐刻蚀法制备单层的带负电的MXenes二维材料,再合成正电荷表面活性剂CTAC修饰的30 nm金纳米粒子(AuNPs),通过静电吸附作用,制备MXenes负载金纳米的二维复合基底(AuNPs/MXenes)。以罗丹明6G(R6G)作为拉曼探针分子,优化AuNPs与MXenes胶体溶液混合体系的浓度比例,用于福美双的检测。结果:AuNPs/MXenes的拉曼增强因子为1.7×105,表现出良好的SERS活性,以1 379 cm-1处福美双拉曼特征峰的强度与福美双农残浓度的对数构建线性关系,得到标准曲线:y=888x+1 151,决定系数R2为0.986,检测限为0.051 ng/mL,低于国家标准5 ng/mL。使用标准的前处理QuEChERS法对柑橘样品进行预处理,实现了真实柑橘样品中的福美双残留的SERS检测,其回收率范围101.1%～122.0%。结论:基于MXenes结构制备的SERS基底,可用于柑橘样品中的福美双检测。     

基于银镜的高灵敏表面增强拉曼光谱基底制备及其用于苏丹红Ⅰ的检测

利用银氨溶液和葡萄糖反应的银镜反应制备了表面增强拉曼散射(SERS)光谱银镜基底。扫描探针显微镜照片显示该基底表面颗粒较均匀,银粒粒径为100 500nm。将此基底插入含微量孔雀石绿水溶液中,测量吸附孔雀石绿分子的拉曼光谱,增强因子可达3.8×105。采用该基底对苏丹红Ⅰ进行了检测,得到了能够表征其毒性的特征拉曼频移。实验表明,利用表面增强拉曼光谱法检测苏丹红Ⅰ,方便快捷,有望成为苏丹红类物质的有效检测方法。     

基于银纳米表面增强拉曼光谱快速检测水果中有机硫农药残留

研究的目的是利用银纳米粒作为关键材料制备出高效的基底用于表面增强拉曼光谱法检测农药残留,选择了有机硫农药中的福美双用于检测。银纳米在表面增强拉曼方面有着巨大的潜力,因为其纳米粒子在拉曼光谱的激发波长下很容易产生表面等离子共振。金电极是比较成熟的表面增强拉曼基底同时在辅助金属纳米结构方面也具有优良的表现。结合银纳米-金电极制备了一种新颖的表面增强拉曼基底。研究表明,银纳米-金电极(AgNPs-Au)结构对所选择的农药显示出很强的拉曼增强效果,AgNPs-Au结构对农药福美双检测的检测限为4.0×10~(-10) mol/L。银纳米-金电极复合结构在制备灵敏、轻质、灵活结构方面具有巨大的潜力,可用于表面增强拉曼应用到促进食品安全。     

再生纤维素纤维-纳米金柔性复合物的制备及其对尼尔兰的快速检测

为获得柔性纤维素基表面增强拉曼光谱(SERS)增强基底,以从废纸中再生的纤维素纤维为固相载体,经表面改性后通过自组装将纳米金粒子负载到纤维素纤维表面得到再生纤维素纤维-纳米金复合物。借助紫外-可见光光谱仪、红外光谱仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜及光学显微镜对再生纤维素纤维及再生纤维素纤维-纳米金复合物进行表征,并利用时域有限差分法对SERS基底中纳米金的电场强度变化进行模拟。表面改性后纤维素纤维在干燥和湿润条件下的平均直径分别为28.21和42.29 μm,利用直径变化这一特点可调控纤维表面纳米金粒子间距获得更多的SERS热点。该柔性SERS基底光谱均一性的相对标准偏差为3.5%,其对环境污染物尼尔兰分子的检出限达到1×10^-9 mol/L。     

基于表面增强拉曼光谱快速检测苹果汁中亚胺硫磷

利用种子生长法合成出不同大小(35～91nm,金核19nm;66～127nm,金核43nm)的金核银壳纳米粒子(Au-Ag NPs),对其形貌和光学特性进行表征,并将其作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,探究不同粒径和金银比例对亚胺硫磷检测的影响。试验结果显示:42nm Au-Ag NPs(金核19nm)和78nm Au-Ag NPs(金核43nm)对亚胺硫磷标准溶液具有最佳的SERS增强效果,最低检出浓度可低至0.05mg/L。但Au-Ag NPs基底应用于苹果汁中亚胺硫磷的SERS快速检测效果存在较大差异,以42,78nm Au-Ag NPs作为增强基底时,苹果汁中的亚胺硫磷最低检出浓度分别为5.0,0.5 mg/L。研究表明通过筛选出合适的粒径及金银比例的Au-Ag NPs有望实现对果汁中亚胺硫磷的现场快速检测。     

基于纳米银颗粒团聚反应的表面增强拉曼光谱法测定牛奶中三聚氰胺的含量

建立表面增强拉曼(surface-enhanced raman scattering,SERS)技术检测牛奶中三聚氰胺含量的方法。以金属钛板作为SERS衬底材料,采用50 nm银纳米颗粒作为基底,控制银溶胶与样品的体积比为1∶2,Na Cl和Na OH溶液的浓度为4 mol/L,通过便携式拉曼光谱仪采集样品的SERS信号。在质量浓度0. 2～10 mg/L的范围内,SERS强度随着牛奶中三聚氰胺浓度的增大而增强,线性相关系数R~2=0. 998,检测限为0. 08 mg/L。使用银纳米基底对1 mg/L加标样品平行测定20次,三聚氰胺特征峰强度的相对标准偏差为4. 34%。此法简单易行,重现性好、稳定性高,可实现对牛奶中三聚氰胺含量的快速检测,为食品中污染物的SERS检测提供了参考价值。     

纳米金-壳聚糖/多壁碳纳米管修饰的玻碳电极检测水中微量的孔雀石绿

目的制备基于纳米金-壳聚糖/多壁碳纳米管修饰的玻碳电极,用于检测水样中微量的孔雀石绿。方法实验利用电沉积法首先在玻碳电极表面沉积金纳米颗粒,然后利用溶剂蒸发法在纳米金层表面再修饰混有壳聚糖的羧基化多壁碳纳米管。实验设计以多壁碳纳米管/纳米金共修饰的玻碳电极作为电化学传感元件,采用循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)检测MG。结果表明电极的修饰膜可加速MG的电子传递速率,促进电位变化,并显著增强MG的氧化峰电流。得到的差分脉冲峰电流与孔雀石绿浓度对数值在2.5×10-9～2.5×10-4 mol/L范围内呈良好线性关系,检测限为9.3×10-10 mol/L。结论本研究制备的基于纳米金-壳聚糖/多壁碳纳米管修饰玻碳电极的电化学传感器适于孔雀石绿的快速、灵敏检测。