金屬納米-SiO2復(fù)合結(jié)構(gòu)作為超靈敏性SERS檢測平臺(tái)的應(yīng)用.pdf

1、二硫代氨基甲酸類農(nóng)藥是一類廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)中的有機(jī)含硫化合物，福美雙（二硫化四甲基秋蘭姆）就是其中的一種，其作為農(nóng)藥殺蟲劑和獸用驅(qū)蟲劑在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。但是，暴露在空氣中的福美雙會(huì)導(dǎo)致人體患眼病和皮膚病，而且它釋放出的有毒氣體二硫化碳也會(huì)對(duì)生物體造成傷害，其衍生產(chǎn)物有致癌性并且具有導(dǎo)致人體畸形的可能性。三聚氰胺是一種有機(jī)的化學(xué)材料，它主要用于生產(chǎn)三聚氰胺-甲醛樹脂膠，粘合劑和塑料。然而，最近三聚氰胺被非法添加到奶制品中，由于其含氮量

2、高，成本低，以此來提高奶制品中蛋白質(zhì)含量，正如我們所知道的，三聚氰胺本身不是天然的一種有毒化學(xué)物質(zhì)，但大劑量攝入可導(dǎo)致腎功能不全，甚至嬰兒死亡。有機(jī)污染物，例如乙基對(duì)硫磷可在生物體組織內(nèi)富集，并且有致癌性和急性中毒性。因此檢測該類化合物在水及食品中的技術(shù)受到廣泛關(guān)注，表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)由于其較高的靈敏性在痕量檢測中得到廣泛的應(yīng)用，取得良好的表面等離子體共振增強(qiáng)效應(yīng)和獲得高質(zhì)量的拉曼增強(qiáng)光譜離不開高效穩(wěn)定的增強(qiáng)基底的制備，因此制

3、備高靈敏性和高重現(xiàn)性的拉曼襯底是我們研究的重點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)研究了SERS襯底的制備和應(yīng)用，即制備出了不同尺寸的核殼式結(jié)構(gòu)的SiO2@Ag納米材料，使其自組裝于硅片表面形成有序陣列，通過構(gòu)建貴金屬納米粒子與二氧化硅的復(fù)合體系，結(jié)合金屬納米粒子的電磁場增強(qiáng)作用和二氧化硅的結(jié)構(gòu)特征，實(shí)現(xiàn)了被分析物的拉曼信號(hào)大大的增強(qiáng)，發(fā)展了一種簡單、高靈敏性的檢測方法。
　　第一章主要介紹了表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)現(xiàn)象、機(jī)理及其不同領(lǐng)域的應(yīng)用，同時(shí)也介

4、紹了SERS技術(shù)中不同襯底的制備方法。
　　第二章設(shè)計(jì)了一種簡單、快速的合成SERS基底的方法，利用高效、環(huán)境友好的方法制備SiO2@Ag復(fù)合微球，使SiO2@Ag微球自組裝于被-SH修飾的硅片表面形成有序陣列，制備出了一種二維有序的SERS活性襯底。由于SiO2大的比表面積和有序的排列產(chǎn)生了大量的拉曼熱點(diǎn)，被檢測物質(zhì)的拉曼信號(hào)大大增強(qiáng)，并且考察了SiO2粒徑、SiO2負(fù)載銀溶膠的濃度和Ag溶膠粒徑對(duì)基底SERS增強(qiáng)因子的影響，然

5、后從SERS襯底表面信號(hào)的重復(fù)性、穩(wěn)定性和靈敏度方面評(píng)估基底的性能，發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于納米Ag溶膠SERS襯底，這種襯底能檢測出果汁和湖水中的殺蟲劑福美雙、乙基對(duì)硫磷和食品中的三聚氰胺，并且不需要預(yù)處理，檢測限遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國環(huán)保協(xié)會(huì)的規(guī)定的最大殘留量，基于這種二維陣列結(jié)構(gòu)的拉曼增強(qiáng)技術(shù)為原位檢測和評(píng)估農(nóng)產(chǎn)品及食品中的有害物質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用提供了可能。
　　第三章報(bào)道了利用所制備的幾種不同的SERS活性襯底，設(shè)計(jì)出了檢測殺蟲劑福美雙和三聚