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表面增强拉曼散射技术对白酒中克百威残留的定性检测

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-06-21
核心提示:目前农残含量的测定方法中高效液相色谱法是检测氨基甲酸酯类农残的传统方法,但紫外检测器不够 灵敏。
   目前农残含量的测定方法中高效液相色谱法是检测氨基甲酸酯类农残的传统方法,但紫外检测器不够 灵敏。由于在普通拉曼光谱测量中,一般物质分子的信号很微弱,使其应用受到限制。表面增强拉曼散射 (SERS)技术可使普通拉曼信号增强,SERS作为一种灵敏度高的定性分析技术,已经被广泛应用到工业控制、生物传感器及食品分析检测领域,符合快速检测的要求。四川理工学院化学工程学院的谭文渊、陈雨琴、付大友等人采用SERS技术对白酒中的克百威残留进行定性检测,该方法快速、简便、结果可靠。
 
  1、金溶胶的紫外表征图
 
  可知新合成Au NPS最大吸收峰波长为520 nm,峰值为0.92,峰宽为75 nm,峰宽较窄,说明纳米粒子粒径均匀,分散性好;贮存6 d后的Au NPS最大吸收峰波长为520 nm,峰值为0.906,峰宽75 nm。通过比较,波长没有变化,未出现红、蓝移的情况;ΔA=-0.014,变化不大,稳定性较好。
 
  2、Au@Ag NPS的表征
 
  Au@Ag NPS的紫外表征
 
  由于Ag沉积在Au核上,两者互相影响,导致Au NPS的最大吸收峰(520 nm)发生了蓝移,随着Ag壳厚度的增加,代表Ag NPS的最大吸收峰 (400 nm左右)逐渐变高,而且也发生了红移。
 
  Au@Ag NPS的SERS表征
 
  因为R6G溶液浓度比较小,所以光谱图中并没有得到R6G的特征峰;Au NPS对1×10-4  mol/L R6G增强效果不好,Au@ Ag NPS增强效果更好,和Au@Ag NPS相比,Au NPS的增强效果几乎忽略不计。所以本实验采用Au@Ag NPS粒子作为SERS基底。
 
  金溶胶及Au@Ag NPS原子力显微镜表征
 
  纳米粒子分布均匀,经粒径分析得纳米粒子的粒径均在30 nm左右。将增强效果最好的第4号Au@Ag NPS做原子力显微镜表征。可以清晰地反映核壳结构,黑色代表Au核,Au核外面的就是银壳,而且纳米粒子分散均匀。
 
  3、Au@Ag NPS的背景信号
 
  以双蒸水作为空白的SERS谱图基本没有信号,说明制备的Au@Ag NPS对所采集的样品SERS信号基本上没有背景信号的干扰。
 
  4、克百威的SERS增强
 
  用2,6-二氯醌-4-氯亚胺将克百威与Au@Ag NPS偶合在一起,先用2,6-二氯醌-4-氯亚胺与克百威生成络合物,再将络合物与Au@Ag NPS混合在一起,从而将克百威与Au@Ag NPS偶合在一起发生等离子体共振,得到SERS增强信号。
 
  5、络合物测定条件的选择
 
  显色剂及NaOH用量的选择
 
  随2,6-二氯醌-4-氯亚胺用量的改变,2,6-二氯醌-4-氯亚胺用量为225 μL时,特征峰信号最强,故确定1 mL克百威的2,6-二氯醌-4-氯亚胺用量为225 μL。特征峰强度随NaOH用量的改变而变化,当NaOH用量为525 μL时,特征峰信号最强,所以确定1 mL克百威的NaOH用量为525 μL。
 
  测定时间的选择
 
  测量不同时间下络合物的拉曼谱图,根据测得的光谱图,以1 180 cm-1 左右的拉曼特征峰作为分析的依据。特征峰强度随着时间的变化发生了变化,在反应5 min时,特征峰强度最大。
 
  结 论
 
  本实验制备的两种纳米粒子:Au NPS、不同Ag壳厚度Au@Ag NPS,通过探测分子R6G比较Au NPS和不同Ag壳厚度Au@Ag NPS的SERS增强效果。结果表明7 nm Ag壳厚度Au@Ag NPS增强效果最好,可作为SERS增强基底。其次,引入2,6-二氯醌-4-氯亚胺做标记物,用2,6-二氯醌-4-氯亚胺将克百威与Au@Ag NPS偶合在一起,在碱性条件下,先将2,6-二氯醌-4-氯亚胺与克百威生成蓝绿
 
  色络合物,再与Au@Ag NPS混合,对络合物进行普通拉曼采集以及SERS信号采集最佳条件讨论,并对光谱的谱峰进行比较和归属。最后,用最佳方法对不同浓度克百威-乙醇溶液SERS检测,得出Au@Ag NPS对克百威的检测下限为1×10-17mol/L,计算得到Au@Ag NPS增强因子为2×1012。并用此方法检测3 种酒精饮料中是否含有克百威,结果表明,3 种酒精饮料均含有一定量的克百威。
 
 
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