疏水性金納米結(jié)構(gòu)用于持久性有毒污染物的表面增強拉曼光譜檢測.pdf

1、持久性有毒污染物(PTS)在自然界中廣泛存在，具有生物累積性、難以降解、可遠距離傳輸、致癌致突變性和內(nèi)分泌干擾等特性，嚴重威脅人類健康和生態(tài)環(huán)境。表面增強拉曼光譜(SERS)作為一種強有力的原位檢測方法，可以提供待測物分子振動能級的指紋信息，廣泛應(yīng)用于環(huán)境分析領(lǐng)域。制備高效的SERS基底是SERS技術(shù)應(yīng)用于實際分析工作的關(guān)鍵因素。通常SERS檢測過程中的基底需要具備以下幾個條件:較高的靈敏度、較好的均勻性和重現(xiàn)性、較好的穩(wěn)定性及較潔凈的

2、基底表面。然而，SERS的增強能力隨著待測物分子與基底表面的距離加大而呈現(xiàn)指數(shù)型衰減，為了獲得高準確度的SERS分析數(shù)據(jù)，首先需要制備一個潔凈高效的基底，然后需要實現(xiàn)待測物分子在基底表面的高效富集，同時需要發(fā)展有效的基底洗脫技術(shù)以實現(xiàn)基底的重復(fù)利用性。
　　本論文通過優(yōu)化電沉積條件，在金電極表面合成了疏水性的金納米結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了對多種PTS的SERS檢測。同時發(fā)展了頂空與SERS的聯(lián)用技術(shù)，以適應(yīng)實際工作中復(fù)雜樣品的檢測要求。

3、>　　1.疏水性金納米結(jié)構(gòu)的電化學(xué)沉積法構(gòu)筑及對有毒污染物的表面增強拉曼光譜檢測
　　本文利用恒電位沉積的方法，制備疏水性的金納米結(jié)構(gòu)基底。通過控制電沉積時間，金納米結(jié)構(gòu)基底的接觸角從77°增加到123°，基底表面從親水性轉(zhuǎn)換為疏水性。疏水性金納米結(jié)構(gòu)基底具備優(yōu)良的空間均勻性和時間穩(wěn)定性，與待測物具有較高的表面結(jié)合能。對包括多環(huán)芳烴，多溴聯(lián)苯醚等類的持久性有毒污染物(PTS)的研究結(jié)果表明，該疏水性的金納米結(jié)構(gòu)可以用于疏水性環(huán)境污

4、染物的快速分析檢測。結(jié)合便攜式拉曼光譜儀，可以在幾秒鐘內(nèi)取得所需的表面增強拉曼光譜數(shù)據(jù)信息。其表面增強拉曼光譜信號強度隨分析物濃度變化的log-log曲線呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，利用該基底實現(xiàn)了對熒蒽、4，4'-二溴聯(lián)苯醚和4，4'-二氯聯(lián)苯的定量檢測，檢測限分別是6.7 nmol L-1，2.6 nmol L-1和5.3 nmol L-1。
　　2.基于可重復(fù)利用基底的項空表面增強拉曼光譜聯(lián)用技術(shù)檢測多環(huán)芳烴
　　針對復(fù)雜的

5、環(huán)境樣品基質(zhì)，本文建立了一種項空-表面增強拉曼光譜(HS-SERS)聯(lián)用技術(shù)，用于分析物的快速富集和原位檢測。實驗中選取熒葸（典型的環(huán)境有機污染物）作為目標檢測物來評估HS-SERS聯(lián)用技術(shù)用于多環(huán)芳烴定性及定量檢測的性能。熒蒽的特征拉曼峰高度與其濃度的log-log圖呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性范圍是1μmol L-1到200μmol L-1。此外，我們利用硼氫化鈉作為洗脫劑實現(xiàn)了基底的可重復(fù)利用性。以上研究結(jié)果表明，HS-SERS聯(lián)用技