【摘 要】
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表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS)作为一种检测技术,具有灵敏度高、样品制备和测试简单等优点。其中的拉曼信号强度是由目标分子与基底的相互作用产生的,因此,SERS基底的选择对SERS检测有较大的影响。常规的粉体材料作为SERS基底时容易发生团聚且不易回收,导致拉曼信号强度降低。柔性生物膜材料因其经济可行性、可裁剪性、操作简单和化学稳定性高
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表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering,SERS)作为一种检测技术,具有灵敏度高、样品制备和测试简单等优点。其中的拉曼信号强度是由目标分子与基底的相互作用产生的,因此,SERS基底的选择对SERS检测有较大的影响。常规的粉体材料作为SERS基底时容易发生团聚且不易回收,导致拉曼信号强度降低。柔性生物膜材料因其经济可行性、可裁剪性、操作简单和化学稳定性高等优点,可以作为SERS基底,更适用于实际检测。然而,美中不足在于柔性生物膜材料充当SERS基底时,易受其它污染物的干扰。因此,通过分子印迹技术(Molecular Imprinted Technology,MIT)在SERS基底上引入印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers,MIPs),形成形状和大小与模板分子互补的特异性识别位点,可以提高SERS基底的选择性而且防止基底的氧化。本论文针对上述问题,在柔性膜材料上引入SERS技术和MIT制备了三种柔性SERS印迹复合膜,并针对螺旋霉素(Spiramycin,SP)进行了特异性检测等方面的探索。具体研究内容如下:1.选择蛋壳膜(Eggshell Membrane,ESM)作为膜材料,以抗坏血酸和硼氢化钠为还原剂,通过两次的原位还原制备了Ag-ESM,然后通过沉淀聚合方法制备了Ag-ESM@MIPs,并采用SEM和XRD等手段对SERS基底进行表征。最后对水中的SP进行检测,结果表明,Ag-ESM@MIPs对SP的检测浓度可以达到10-10mol/L,并且在SP的浓度为2×10-8~1×10-10mol/L范围内,1626 cm-1处的特征峰强度与SP浓度之间呈良好的线性关系,R~2为0.9981。2.将碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)通过超声作用与ESM结合,再将银纳米粒子引入到SERS基底中(Ag/CNTs-ESM),通过溶胶-凝胶法制备了Ag/CNTs-ESM@MIPs复合膜材料,并利用XRD和SEM等手段对SERS基底进行表征。由于CNTs的加入导致SERS基底的吸附性明显增强,另外提高了SERS基底的均匀性,使得Ag/CNTs-ESM@MIPs拥有较高的灵敏度,对SP的检测浓度能够达到10-11mol/L。对基底进行重复10次的SERS检测,SP峰强度的相对标准偏差为11.02%,说明Ag/CNTs-ESM@MIPs作为SERS基底具有较好的重现性。3.选用CuSO4·5H2O为铜源,在CNTs-ESM基底上合成了Cu O,并在其表面负载银纳米粒子,再将基底与MIT结合制备了Ag/Cu O/CNTs-ESM@MIPs,使用SEM和XRD等手段对基底进行表征。由于Ag NPs的电磁增强作用和Cu O的化学增强作用,使得SERS信号显著增强。其对目标分析物SP的检测浓度可以达到10-12mol/L,并且对实际水样中的SP进行检测相对标准偏差小于7%,可对复杂环境中SP进行选择性的检测。
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