柔性等離子體銀納米線膜用于快速現(xiàn)場表面增強拉曼光譜檢測.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩171頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、近年來,安全問題引起了人們的廣泛關注,主要包括水質安全、食品安全及公共安全。對安全污染物的檢測可以為相關部門預防、處理以及處罰提供有利依據(jù),從而降低上述安全問題對國民經濟以及人身安全造成的損失。許多學者致力于安全污染物檢測方法的開發(fā),并取得了豐碩的成果。大部分檢測方法是基于現(xiàn)場采樣結合實驗室檢測的模式,耗時幾個小時甚至幾天。然而,近年來突發(fā)性安全事故頻頻發(fā)生,需要檢測人員第一時間到達現(xiàn)場,對安全污染物進行迅速的現(xiàn)場檢測分析,為事故的后續(xù)

2、處理提供準確的數(shù)據(jù),從而做出迅速、合理的應對措施,將危害降至最低。因此,現(xiàn)場檢測分析技術成為國內外的研究熱點,幾種便攜式儀器成功商品化并用于實際的分析檢測工作中,例如便攜式紫外-可見吸收光譜儀、便攜式熒光光譜儀、便攜式紅外光譜儀以及便攜式拉曼光譜儀。其中便攜式拉曼光譜儀可以對樣品進行無損檢測,具有分析速度快、定性定量分析以及對采樣量小等優(yōu)點。此外,由于水的拉曼散射比較弱,拉曼光譜可以對污染水樣進行原位檢測。然而,商業(yè)化的便攜式拉曼光譜儀

3、的分析靈敏度較低,不能達到痕量檢測的要求。
  表面增強拉曼光譜(Surface Enhanced Raman Spectroscopy, SERS)是一種高靈敏的分析工具,通過SERS基底提供的電磁增強和化學增強可以極大的提高拉曼信號。理想的SERS基底的制備是SERS技術實用化的關鍵步驟,隨著納米科技的發(fā)展及現(xiàn)代檢測的要求不斷提高,SERS基底的類型也越來越多樣化。從最初的粗糙化電極到貴金屬溶膠、非柔性固體基底上的納米結構及柔

4、性基底上的納米結構等。然而,利用SERS實現(xiàn)安全污染物的現(xiàn)場靈敏檢測仍然是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。
  基于以上研究背景及現(xiàn)狀,本論文的研究內容如下:
  1.無序的銀納米線膜的制備及其在萃取-SERS檢測方面的應用
  銀納米線可以通過水熱法大量合成,且有一定的長徑比,能夠很容易的負載在濾膜基底上。本章中我們通過簡單過濾的方式,制成了一種無序的銀納米線萃取膜SERS基底。由于銀納米線膜的結構是許多銀納米線的三維堆積構型

5、,會產生很多拉曼“熱點”,有很好的電磁場增強,因此其對待測物分子有很好的SERS增強效果。我們考察了不同銀納米線負載量對SERS檢測效果的影響。經過對比發(fā)現(xiàn),過濾方式得到的SERS信號比浸泡方法的更好,同時我們用FDTD對交叉的銀納米線結構的電磁場分布進行了理論模擬,發(fā)現(xiàn)銀納米線的交叉部位,有極好的電磁場增強。這種無序銀納米線膜結合了固相萃取和SERS技術的優(yōu)點,可以用于水質中污染物(甲拌磷和三聚氰胺)的過濾萃取分析檢測。銀納米線萃取膜

6、的使用消除了固相萃取與其他技術聯(lián)用中洗脫的過程,縮短了分析時間(單個樣品分析時間約為1分鐘)。這種銀納米線膜有很好的激光照射穩(wěn)定性和空間均勻性。這種萃取-SERS技術為環(huán)境水樣中污染物的檢測提供了一個快速靈敏的檢測平臺。
  2.帶正電的銀納米線膜用于無機爆炸物的擦拭萃取-SERS檢測
  無機爆炸物的現(xiàn)場檢測引起了人們的廣泛關注,但無機爆炸物具有高穩(wěn)定性和低揮發(fā)性,限制了其現(xiàn)場檢測。表面增強拉曼光譜是一種強有力的痕量分析技

7、術,銀納米線是通過水熱法制備的,表面具有負電特性。我們設計制備了一種帶正電的銀納米線膜,并將其應用于無機爆炸物的現(xiàn)場擦拭萃取和SERS檢測。其中銅試劑作為修飾劑取代銀納米線表面的穩(wěn)定劑(PVP),通過EDS、SERS、XPS及zeta電位等表征手段證明銅試劑在銀納米線膜上形成Ag-S鍵,且所得到的銀納米線膜是帶正電的。正電的銀納米線膜既可以形成SERS“熱點”,又可以通過靜電相互作用捕獲無機爆炸物氧化劑離子(高氯酸根、氯酸根和硝酸根等)

8、。高氯酸鹽、氯酸鹽和硝酸鹽能夠通過擦拭萃取和SERS檢測方法被檢測到。另外一些有機硝基爆炸物,如苦味酸和2,4-二硝基苯酚也可以用同樣的方法檢測到。同時實現(xiàn)了自制的黑火藥、鞭炮和火柴頭的擦拭萃取檢測。
  3.電化學方法制備高靈敏的銀納米線膜SERS基底
  電化學循環(huán)伏安法是一種簡單常用的腐蝕貴金屬基底提高SERS檢測靈敏度的方法。我們用電化學循環(huán)伏安法制備了一種靈敏度更高的銀納米線膜作為SERS基底。首先,我們考察了不同

9、掃描速度對銀納米線膜電化學處理的影響,以巰基苯胺為探針分子,對比了電化學處理前后的增強因子,得到了增強效果更好的SERS基底,并通過SEM、EDS、XRD等進一步表征了其形貌及結構變化。我們發(fā)現(xiàn)電化學處理的銀納米線膜,相較于之前,銀納米線之間的縫隙變小。我們知道SERS信號的電磁場增強與基底結構的形貌有關系,這也是經電化學處理后SERS信號變強的原因。該SERS基底具有很好的SERS活性,且具有很好的穩(wěn)定性,通過進一步的修飾,實現(xiàn)了對無

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論