金納米花的固載及其在表面增強(qiáng)拉曼光譜中的應(yīng)用.pdf

1、拉曼光譜存在信號(hào)弱、靈敏度低等缺點(diǎn)，而表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)可以克服此弊端，因而受到研究者們的青睞。SERS是一種用途廣泛的無損檢測(cè)及分子識(shí)別技術(shù)，它能夠提供化學(xué)和生物分子結(jié)構(gòu)的指紋信息。SERS檢測(cè)基底在檢測(cè)中起至關(guān)重要的作用。貴金屬納米粒子是最常見的SERS基底。在眾多貴金屬納米粒子中，金納米粒子是SERS基底的首選材料，因?yàn)槠渚哂谐叽缫卓?、穩(wěn)定性好、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)。與球形金納米粒子比較，尺寸合適且具有多支狀結(jié)構(gòu)的三維金納

2、米粒子有更好的SERS增強(qiáng)效應(yīng)。然而，多支狀結(jié)構(gòu)往往會(huì)導(dǎo)致納米粒子不穩(wěn)定，因此，制備穩(wěn)定和高SERS活性的基底一直是表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測(cè)中的研究熱點(diǎn)。本工作以此為出發(fā)點(diǎn)，研究制備了具有較好穩(wěn)定性的SERS基底，并將其用于環(huán)境污染物及生物分子等的檢測(cè)。具體工作內(nèi)容如下：
　　1、在不加表面活性劑的基礎(chǔ)上，采用兩步還原法合成了爆米花狀的金納米粒子(金納米爆米花)。調(diào)節(jié)還原劑的用量可以很好地控制金納米爆米花的大小。合成過程快速，簡(jiǎn)易，在

3、室溫下即可完成，僅需18分鐘。利用該基底結(jié)合便攜式拉曼光譜儀檢測(cè)水果上殘留的農(nóng)藥毒死蜱(CPF)時(shí)，最低檢測(cè)濃度達(dá)到10-6 M，滿足國(guó)標(biāo)要求。利用該方法制備的SERS基底在農(nóng)殘現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方面具有很好的應(yīng)用前景。
　　2、上一工作中的金納米爆米花雖然合成簡(jiǎn)單、快速、SERS增強(qiáng)效果佳，但仍存在穩(wěn)定性差的不足。為了提高該基底穩(wěn)定性，在該工作中我們利用自組裝的方法，通過靜電相互作用將表面帶負(fù)電的金納米爆米花粒子組裝在帶正電的ITO基板上

4、。由此制備出穩(wěn)定的二維金納米爆米花基底。經(jīng)過一系列優(yōu)化，最終得到穩(wěn)定性好且SERS增強(qiáng)效應(yīng)強(qiáng)的二維基底。以4-巰基吡啶為探針分子評(píng)價(jià)該基底，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)限可以達(dá)到0.1μM，線性范圍為1μM~100μM，可以穩(wěn)定保存9個(gè)月。該基底可用于DNA的檢測(cè)。利用該方法可以大大提高金納米爆米花的穩(wěn)定性，具有很好的實(shí)用價(jià)值。
　　3、第二個(gè)工作中所制備的二維SERS基底雖然穩(wěn)定性好，但其對(duì)生物樣品，如DNA的SERS增強(qiáng)效應(yīng)有限，推測(cè)原因可能是合

5、成金納米爆米花時(shí)加入的還原劑包裹在金納米爆米花粒子表面占據(jù)了表面活性位點(diǎn)，導(dǎo)致待測(cè)物分子無法靠近金基底表面。因此，尋找一種方法來提高該基底的檢測(cè)靈敏度是十分必要的。該工作中，我們采用Fenton試劑對(duì)基底進(jìn)行處理，F(xiàn)enton反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)可以氧化清除基底表面包裹的還原劑，釋放出被占據(jù)的活性位點(diǎn)，從而達(dá)到敏化基底的目的。結(jié)果表明，·OH確實(shí)能清除表面的還原劑，達(dá)到提高基底檢測(cè)靈敏度的目的，且當(dāng)Fe2+和H2O2的濃度分別