應(yīng)用球形和海膽狀金混合SERS基底檢測高環(huán)多環(huán)芳烴的研究.pdf

1、自然界中有機(jī)物的不充分燃燒、原油泄漏等因素造成環(huán)境中存在大量污染物。其中含有兩個及以上苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)污染物危害尤為嚴(yán)重，稱為多環(huán)芳烴。多環(huán)芳烴在水中溶解度極低，但是相對容易溶解在有機(jī)溶劑中，因此環(huán)境中低濃度的多環(huán)芳烴在直接或間接的進(jìn)入人體后，容易積聚到有害濃度。多環(huán)芳烴對人體有致癌、致畸、致突變的危害。隨著苯環(huán)數(shù)量增加，高環(huán)數(shù)的多環(huán)芳烴在水中的溶解度逐漸降低，但是對人體的危害程度隨之升高。在美國、歐洲和中國的環(huán)保部門中，多環(huán)芳烴都被認(rèn)為

2、是需要嚴(yán)重監(jiān)控的重點(diǎn)污染物。傳統(tǒng)的理化檢測手段，包括氣相色譜、質(zhì)譜色譜聯(lián)用等方法都存在一定局限性，如操作繁瑣、設(shè)備昂貴、前期處理復(fù)雜等。表面增強(qiáng)拉曼光譜克服了傳統(tǒng)拉曼光譜技術(shù)靈敏度低的問題，發(fā)展為一種可靠的檢測手段，可以實(shí)現(xiàn)快速檢測水環(huán)境中的多環(huán)芳烴。
　　本文參考Frens法合成了球形金納米溶膠，粒徑大小約為50nm。為進(jìn)一步提高活性基底的增強(qiáng)效果，并制備尺寸和表面形貌可控的納米顆粒，使用還原劑L-Dopa在制備好的銀種子表面還

3、原氯金酸，合成了表面有刺狀突起的海膽狀金銀復(fù)合材料，整體粒徑約為340nm。將兩種納米材料混合后，并優(yōu)化溫度、混合比例、pH等參數(shù)至最佳，混合基底表現(xiàn)出更優(yōu)于兩種納米材料單獨(dú)作為基底的增強(qiáng)效果。通過掃描電子顯微鏡表征可以發(fā)現(xiàn)，小尺寸的球形金溶膠顆粒分布在海膽狀復(fù)合材料的間隙中，形成了更多熱點(diǎn)。使用上述SERS基底，結(jié)合激發(fā)波長為785nm的便攜式QE65000光譜儀，實(shí)現(xiàn)了對高環(huán)數(shù)多環(huán)芳烴芘（四環(huán)）、苯并蒽（四環(huán)）和苯并芘（五環(huán)）的光譜

4、探測。對高環(huán)多環(huán)芳烴的固體拉曼光譜和不同濃度水溶液SERS光譜處理后，進(jìn)行了特征峰歸屬分析，確認(rèn)了檢測出特征峰的振動形式，發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴水溶液SERS光譜特征峰相對于固體拉曼光譜的特征峰有幾個波數(shù)的漂移。在光譜測量中，選取多個采樣點(diǎn)多次采集，特征峰強(qiáng)度方差均較小，也證明了本文制備的基底有良好的穩(wěn)定性及實(shí)驗方法良好的重復(fù)性。對不同濃度高環(huán)多環(huán)芳烴標(biāo)準(zhǔn)水溶液的濃度與特征峰強(qiáng)度做回歸分析，表面在一定的濃度范圍內(nèi)，特征峰強(qiáng)與溶液濃度有良好的線性關(guān)