[發明專利]一種基于表面增強拉曼散射技術對多分析物的自分類檢測方法

有效

• 申請號: 201510018812.3
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104535555B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 殷俊;何亞光;史聲宇;吳云柱
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明屬于納米應用領域，具體涉及一種基于表面增強拉曼散射技術的離子檢測探針的制備，以及該探針在水溶液中自分類檢測Pb²⁺、Ag⁺和Cu²⁺及其含量的應用。

背景技術

重金屬污染是指重金屬或其化合物造成的環境污染，主要有汞、鉻、鎘、鉛和類金屬砷等大類。其中鉛是普通環境中常見的重金屬，具有高毒性。由于鉛在環境中無法被降解，會在環境中長期存留，必然會對動植物產生毒害，并直接或間接對人體健康造成危害。鉛對神經、血液、消化和腎臟具有毒害，環境中的鉛經過食物和呼吸等途徑進入人體后，會引發消化、神經、呼吸和免疫系統極性或慢性毒性影響，并誘發一系列相關病癥，嚴重時可發生腦病甚至導致死亡。

鉛進入人體的途徑主要有三種，分別是食物、水和空氣。其中以水為載體的方式最為常見和最為嚴重。因此，實現環境或生物體中的鉛離子的實時檢測以及原位快速檢測，并同時具有高的靈敏度具有重要意義。

長久以來，銀作為一種天然的消毒滅菌劑，在人們的日常生活中具有廣泛應用。同時銀也是人體組成的微量元素，少量的銀離子人體無害。然而，現在的研究表明，銀離子能夠在人體尤其是皮膚、粘膜等處聚集，對人體健康產生危害。它能夠與體內的巰基酶相結合，使其失活，同時，銀還可以與胺、咪唑、羧酸等多種生理代謝產物相互作用而導致各種疾病。隨著銀在現代工業中的廣泛使用，含銀離子廢液的排放對于水源和土壤的污染日益嚴重，而且越來越多的銀離子在人體內富集，對人體造成危害。因此，發展高效銀離子檢測方法是非常有必要的。

銅離子是動植物的必需元素，也是人體重要的必需元素之一。然而，過高濃度的銅離子會引起水體細菌和藻類的死亡，也會引起人體肝臟和腎臟的損傷以及腸胃功能的紊亂。因此，銅離子已經被認定為一種環境污染物，并引起人們的關注。對銅離子的檢測在環境保護和人體健康方面具有重要意義。

對于鉛離子，銀離子和銅離子各自的檢測都已經有很多成熟的方法。例如，銅離子的檢測方法有：原子吸收光譜法、原子發射光譜法以及電化學檢測等；銀離子的檢測方法有：熒光光譜法、電化學法、光電化學法等；鉛離子的檢測方法有：原子吸收光譜法、X射線熒光光譜法、電感耦合等離子體質譜法等。但是上述這些方法都只能針對一種單一的離子進行測試，當這些方法用于實際體系中時，還存在許多問題。例如，環境顏色對原子吸收光譜法會有很大的干擾，待檢測物質中的有機深色團和雜性原子對熒光光譜法會產生很大干擾。

因此，一種可以同時檢測多種離子的方法亟待發現。

發明內容

本發明旨在提供一種基于表面增強拉曼散射技術對Pb²⁺，Ag⁺和Cu²⁺的自分類檢測方法，以期可以簡單、高效的同時實現對Pb²⁺，Ag⁺和Cu²⁺定性檢測和定量檢測。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明基于表面增強拉曼散射技術對多分析物的自分類檢測方法，其特點在于按如下步驟進行：

(1)令表面帶有水溶性聚合物PAPAA和拉曼活性分子BGLA的納米金Au@BGLA/PAPAA的溶液為溶液A；令表面帶有水溶性聚合物PPyEAMA和拉曼活性分子NPT的納米金Au@NPT/PPyEAMA的溶液為溶液B；令表面帶有水溶性聚合物PPyAM和拉曼活性分子IR-792的納米金Au@IR-792/PPyAM的溶液為溶液C；在溶液A中Au@BGLA/PAPAA的摩爾濃度、在溶液B中Au@NPT/PPyEAMA的摩爾濃度及在溶液C中Au@IR-792/PPyAM的的摩爾濃度皆為50-500nM；

將溶液A、溶液B和溶液C混合，獲得納米金混合溶液探針，在所述納米金混合溶液探針中Au@BGLA/PAPAA、Au@NPT/PPyEAMA和Au@IR-792/PPyAM的摩爾量相等；

所述水溶性聚合物PAPAA的結構式如式(1)所示，所述水溶性聚合物PPyEAMA的結構式如式(2)所示，所述水溶性聚合物PPyAM的結構式如式(3)所示，所述拉曼活性分子BGLA的結構式如式(4)所示，所述拉曼活性分子NPT的結構式如式(5)所示，所述拉曼活性分子IR-792的結構式如式(6)所示：

(2)分別繪制Pb²⁺、Ag⁺和Cu²⁺的濃度與特征拉曼散射峰峰值的標準關系曲線：