[發(fā)明專利]一種可用于農(nóng)殘檢測(cè)且能循環(huán)利用SERS基底的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910613444.5
• 申請(qǐng)日: 2019-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110376178A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉雙雙;陳全勝;江瀾;焦天慧;呂馮婧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/65
• 分類號(hào): G01N21/65
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種可用于農(nóng)殘檢測(cè)且能循環(huán)利用SERS基底的制備方法，利用水熱合成法在鈦片表面制備了TiO₂納米纖維，利用光還原法在TiO₂納米纖維上還原了銀納米顆粒，通過(guò)TiO₂的光催化降解作用實(shí)現(xiàn)農(nóng)殘的降解，從而達(dá)到SERS基底的循壞利用，本發(fā)明所合成的可循環(huán)SERS基底與前人所合成的光催化可循環(huán)基底相比，極大的縮短了可循環(huán)SERS基底的合成時(shí)間，減少了合成所用的化學(xué)試劑，在應(yīng)用方面，將該可循環(huán)SERS基底用于農(nóng)殘的非特異性檢測(cè)，可顯著降低檢測(cè)時(shí)間及檢測(cè)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面增強(qiáng)拉曼光譜和光催化的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種可用于農(nóng)殘檢測(cè)且能循環(huán)利用SERS基底的制備方法，通過(guò)二氧化鈦和銀納米顆粒的電荷轉(zhuǎn)移和局域電場(chǎng)增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)拉曼信號(hào)的增強(qiáng)，通過(guò)二氧化鈦的光催化作用降解吸附在SERS基底上的農(nóng)藥。利用SERS進(jìn)行檢測(cè)，利用光催化降解，從而實(shí)現(xiàn)SERS基底的可循環(huán)利用。

背景技術(shù)

表面增強(qiáng)拉曼散射(surface enhancement Raman scattering,SERS)是拉曼散射的發(fā)展與延伸，其利用金、銀等貴金屬納米顆粒作為SERS基底，通過(guò)化學(xué)增強(qiáng)和物理增強(qiáng)機(jī)理增強(qiáng)待分析物的拉曼信號(hào)，使拉曼散射可檢測(cè)單分子層甚至亞單分子層的物質(zhì)，即在分子水平給出關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的豐富信息。但是，樣品的SERS信號(hào)極其依賴于SERS基底的形狀、大小、聚集度。目前為了增強(qiáng)SERS信號(hào)的穩(wěn)定性和靈敏性，不同形貌、大小、狀態(tài)的單貴金屬、多貴金屬以及貴金屬與半導(dǎo)體復(fù)合的SERS基底相繼被研發(fā)報(bào)道。

雖然目前報(bào)道的SERS基底具有良好的穩(wěn)定性和增強(qiáng)效果，但是基本上都是一次性使用，并且由于納米顆粒的自發(fā)聚集，致使其不能長(zhǎng)期存放。這就導(dǎo)致了SERS基底的使用成本高、局限性大。除此之外，目前使用的SERS基底的制備工藝復(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)、所用的試劑多，化學(xué)污染較為嚴(yán)重。

由于SERS基底的制備成本高，一次性使用導(dǎo)致資源浪費(fèi)，因此在近兩年，有許多關(guān)于可循環(huán)利用SERS基底的報(bào)道。其循環(huán)利用的原理可分為以下幾種：一清洗型可循環(huán)利用基底，Ho Yeon Son于2017年報(bào)道了一種金硅混合微球，利用NaOH清洗吸附在材料表面的結(jié)晶紫，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載金納米的二氧化硅微球基底的循環(huán)利用，可循環(huán)利用4次，檢測(cè)限為10^-8M；二熱分解可循環(huán)利用基底，Xiang Zhang在2017年利用石墨烯包裹了金納米從而防止金納米聚集，通過(guò)高溫處理降解吸附在增強(qiáng)劑上的待測(cè)物分子，從而實(shí)現(xiàn)SERS基底的可重復(fù)利用，可循環(huán)利用16次，對(duì)羅丹明6G的檢測(cè)限可達(dá)10^-5M；三超疏水可循環(huán)利用基底，YukunGao于2018年報(bào)道了一種超疏水的Ag NPs-Cu(OH)₂納米針陣列基底，以結(jié)晶紫和羅丹明為探針?lè)肿樱跊](méi)有任何清洗的情況下，信號(hào)強(qiáng)度波動(dòng)很小，可重復(fù)利用6次，被用來(lái)檢測(cè)牛奶和蘋果汁中的三聚氰胺，檢測(cè)限約為0.1ppm；四光催化可循環(huán)利用基底，Kaichen Xu在2018年以CuO/Cu₂O雜化納米結(jié)構(gòu)為骨架，對(duì)其熱氧化后蒸鍍上銀納米顆粒，通過(guò)三元Ag/CuONWs/Cu₂O復(fù)合材料的光催化作用降解待測(cè)物，實(shí)現(xiàn)SERS基底循環(huán)利用，可重復(fù)利用7次以上。然而，前三種可循環(huán)SERS基底雖能重復(fù)利用，但是合成過(guò)程復(fù)雜，再生過(guò)程耗能大、耗時(shí)長(zhǎng)，沒(méi)有很好的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中SERS基底目前存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)并合成了一種可用于農(nóng)殘檢測(cè)且能循環(huán)利用SERS基底的制備方法，本發(fā)明合成的光催化可循環(huán)利用的SERS基底制備方法簡(jiǎn)單、成本低、性質(zhì)穩(wěn)定、使用時(shí)可根據(jù)需求剪成任意尺寸。

一種可用于農(nóng)殘檢測(cè)且能循環(huán)利用SERS基底的制備方法：將干凈的鈦片和氫氧化鈉水溶液加入到高壓反應(yīng)釜中，通過(guò)水熱法在鈦片表面合成了具有三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的二氧化鈦納米纖維膜；通過(guò)還原法在二氧化鈦納米纖維膜的表面還原貴金屬納米顆粒，獲得負(fù)載了貴金屬納米顆粒的二氧化鈦SERS基底。