CN103674923A - 粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测方法及装置 - Google Patents

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李青青
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徐莹
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Abstract

本发明公开粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测方法及装置。该方法包括以下步骤:(1)金属纳米颗粒溶胶,与被测物液体混合后,与多孔材料表面接触;(2)真空抽滤,后测量上述被测物的表面增强拉曼信号即可。该装置包括:一用于承载及过滤被测物的过滤部,以及一用于真空抽滤和容纳滤液的容纳部;所述的过滤部和容纳部相连通且密封相连。本发明的检测方法稳定性好,检测灵敏度高,适合现场检测,同时适用于小体积物质的检测和多个或批量载样部件的同时检测。

Description

粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测方法及装置
技术领域
本发明涉及一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测方法及装置。
背景技术
1974年Fleischmann、Van Duyne和Creighton等人发现并确定了表面增强拉曼散射(SERS)现象。经过几十年的发展,因其快速、灵敏、样品测量时需求量小等优点,表面增强拉曼散射已逐渐演变成一个非常活跃的研究课题,在催化、高分子、表面科学、生命科学等领域得到广泛应用。相比于普通拉曼,表面增强拉曼对被测物信号可以增强106-1014倍。
在拉曼信号增强过程中,基底起到关键的作用,在表面增强拉曼散射的机理研究还不成熟的今天,稳定的基底是人们对表面增强拉曼散射的机理做进一步研究的有力保证,如何获得一个增强因子高且稳定的基底是人们一直在追寻的目标。在众多基底中,金属溶胶合成简单,得到了众多学者的亲睐,其中金属金、金属银是目前表面增强拉曼光谱中的常用基底。但金属溶胶性能不稳定,其表面增强拉曼散射的检测结果往往重复性较差。近年来有关金属溶胶结合其他物质作为基底的表面增强拉曼散射信号发生方法的研究受到了极大关注,各国学者都在各种高灵敏的表面增强拉曼散射基底的研究中做出了突出贡献。
经过广泛的研究和反复的试验,人们发现,采用多孔材料和金属纳米颗粒结合作为增强基底,可以使被测物质的拉曼信号得到极大增强,从而提高拉曼分析的灵敏度,实现表面增强拉曼的超灵敏检测。20世纪90年代,McGlashen课题组就利用高分子材料包覆的银电极检测了多巴胺。Lee课题组利用聚乙二醇二甲基丙烯酸缩水甘油酯(英文名:poly(glycidylmethacrylate-ethylene glycol dimethacrylate))作为基底,在基底合成过程中引入金纳米颗粒,检测到了10-5M苯硫酚的SERS信号。Tewodros Asefa通过无电镀沉积的方法合成了金纳米颗粒结合SBA-15的基底,测得了4-MPY的信号。但这类在多孔材料的合成过程中加入金属纳米颗粒的方法对合成条件的要求较高,可推广性不强。因此以多孔材料作为基底,探索一种简单的方法实现SERS高灵敏度检测显得非常有意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服表面增强拉曼光谱检测方法中,作为基底的多孔材料与金属纳米颗粒结合的方法普适性差,且技术要求高的缺陷,提供一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测方法及装置,该方法所使用的基底,稳定性好,检测灵敏度高,适合现场检测,同时适用于小体积物质的检测和多个或批量载样部件的同时检测。
本发明的技术方案之一是,提供一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱的检测方法,该方法包括以下步骤:
(1)金属纳米颗粒溶胶,与被测物液体混合后,与多孔材料表面接触;
(2)真空抽滤后,测量被测物的表面增强拉曼信号即可。
下面针对上述具体步骤进行详细说明:
步骤(1)中较佳的,所述的多孔材料包括硅胶类多孔材料、丙烯酰胺类多孔材料和聚甲基丙烯酸酯类多孔材料中的一种或多种;更佳的为硅胶类多孔材料或聚甲基丙烯酸酯类多孔材料,进一步更佳的为硅胶多孔材料、丙烯酰胺多孔材料和聚甲基丙烯酸酯多孔材料中的一种或多种。
所述的多孔材料一般按照现有技术制备,其种类说明及制备方法可参照:
参考文献1:整体柱的制备方法及其应用;平贵臣,袁湘林,张维冰,张玉奎;分析化学,2001,29,1464-1469。
参考文献2:以连续大孔棒状聚合物作为高效液相色谱分离媒介,Frantisek Svec and Jean M.J.FrBchet.Continuous Rods of MacroporousPolymer as High-Performance Liquid Chromatography Separation Media.Analytial Chemistry,1992,64,820-822。
参考文献3:大孔聚合物和基底的新设计:从分离到生物催化,FrantisekSvec and Jean M.J.Frechet.New Designs of Macroporous Polymers andSupports:From Separation to Biocatalysis.Science,1996,273,205-211。
步骤(1)中所述的多孔材料中,一般同时存在微孔(孔径≤2nm)、介孔(2nm<孔径<50nm)或大孔(孔径≥50nm)的结构,较佳的,所述的多孔材料的粒径为10nm-1mm;较佳的,所述的多孔材料在合成后可进过碾磨,碾磨后成粉末状。
步骤(1)中,所述的金属纳米颗粒为本领域常规使用具有表面增强拉曼效果的金属纳米颗粒;较佳的为过渡金属纳米颗粒;更佳的为金纳米颗粒、银纳米颗粒和铜纳米颗粒中的一种或多种;进一步更佳的为金纳米颗粒和/或银纳米颗粒;所述的金属纳米颗粒的粒径较佳的为1-500nm,更佳的为1-100nm。此处金属纳米颗粒一般按照现有技术制备,可参考:
参考文献4,染料在银和金溶胶上的吸附和表面增强拉曼,P.C.Lee andD.Meisel.Adsorption and Surface-Enhanced Raman of Dyes on Silver and GoldSols.The Journal of Physical Chemistry,1982,86,3391-3395。
步骤(1)中,所述的金属纳米颗粒溶胶一般按照现有技术制备,可参照:前述参考文献4。
步骤(1)中所述的混合的方法为本领域常规的方法,较佳的,还可采用加热、振荡或者添加卤素离子的方法促进混合;较佳的,所述的加热为在被测样品与金属纳米颗粒混合时加热到25-30℃;所述的震荡使用漩涡振荡器;所述的卤素离子的添加,与被测样品的种类和量有关,本领域技术人员均知道按照被测样品的种类和数量适当调整;可参考:
参考文献5:胞嘧啶及其甲基衍生物的覆盖度在金属溶胶表面增强拉曼检测中的影响:氯离子及pH的影响,S.Sánchez-Cortés,J.V.García-Ramos.Influence of coverage in the surface-enhanced Raman scattering of cytosine andits methyl derivatives on metal colloids:chloride and pH effects.Surface Science,2001,473,133-142。
参考文献6:卤素离子提高表面增强拉曼的强度:明显观察到的化学影响,Almar Palonpon,Taro Ichimura,Prabhat Verma,Yasushi Inouye,SatoshiKawata.Halide-ion-assisted increase of surface-enhanced hyper-Ramanscattering:a clear observation of the chemical effect.Journal of RamanSpectroscopy,2009,40,119–120。
步骤(1)中所述的接触的方法为本领域常规的方法,较佳的,金属纳米颗粒溶胶与被测物混合后,滴加到多孔材料表面,所述的滴加的速度较佳的为1滴/小时-30000滴/小时;更佳的为60滴/小时-1000滴/小时。
步骤(2)中所述的真空抽滤的方法为本领域常规的方法,过滤的速度较佳的为3μL/min-600μL/min,更佳的为30μL/min。真空抽滤后,纳米颗粒即附着在多孔材料表面。
步骤(2)中,所述的测量被测物的表面增强拉曼信号的方法为本领域常规的方法,较佳的,将激光聚焦到经过多孔材料表面增强拉曼光谱样品上,读取光谱数据即可;其中较佳的,所述的激光的扫描时间为20s,激光的强度为200mW。
本发明中,所述的被测样品为本领域常规所述的可用于能产生SERS信号的化学或生物样品的检测,如常用的SERS探针分子,较佳的为罗丹明,对巯基苯胺,4-巯基吡啶,结晶紫,农药,DNA或血糖,其中所述的被测样品的用量较佳的为1μL-5mL,更佳的为5μL-2000μL。所述的被测样品的浓度根据被测物种类不同而有区别,较佳的为10-2mol/L-10-18mol/L。
本发明的技术方案之二是,提供一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测的装置;其包括一用于承载及过滤被测物的过滤部,以及一用于真空抽滤和容纳滤液的容纳部;所述的过滤部和容纳部相连通且密封相连。
较佳的,所述的容纳部为一侧设有用于抽真空的抽滤瓶;所述的容纳部也使用洗耳球进行手动抽真空。
较佳的,所述的过滤部包括一个用于承载滤液的承载件,且承载件的底端设有若干滤孔;或,所述的过滤部包括一个管状的承载件和一个置于所述承载件内的滤芯,所述的承载件和所述的滤芯密封相连,所述的承载件位于所述的过滤部的入口处,所述的滤芯位于过滤部的出口处;
其中,较佳的,所述的滤孔的孔径为小于多孔材料的粒径,所述的滤芯为滤纸,所述的滤纸的孔径较佳的为1μm-120μm。
较佳的,所述的管状的承载件为一管状的容器,所述的容器的容量范围为1-1000mm3;直径为1mm-30mm,更佳的为1mm-20mm;或,底端设有若干滤孔的承载件为一台状的本体,所述本体的高度为1mm-20mm;所述的本体由塑料、金属、玻璃、陶瓷构成;所述的承载件上段开口,以方便多孔材料和被测物液体的添加、以及光谱的采集。所述的承载件上段的开口面积为0.01mm2-1000mm2
较佳的,所述的带有滤孔的承载件的滤孔的数量为一个或多个,较佳的,滤孔的数量最多为96个。
较佳的,所述的过滤部还包括一管道,所述的管道的两端分别密封插入所述的承载件的底端、和所述的容纳部的顶端的活塞中;所述的管道的直径较佳的为1mm-15mm,更佳的为5mm-10mm;所述的容纳部为一侧设有用于抽真空的抽滤瓶;所述的容纳部也使用洗耳球进行手动抽真空。
较佳的,所述容纳部为一注射器或真空棒;所述的注射器包括一针筒,和设于针筒内的用于真空抽拉的芯杆;所述的过滤部包括一套管,所述的套管密封插入所述的容纳部的入口处。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:本发明的检测方法稳定性好,检测灵敏度高,适合现场检测,同时适用于小体积物质的检测和多个或批量载样部件的同时检测。
附图说明
图1为实施例1的粉末多孔材料表面的表面增强拉曼光谱检测的装置;其中,1为过滤部;2为作为容纳部的抽滤瓶;11为作为滤芯的滤纸。
图2为实施例2的粉末多孔材料表面的表面增强拉曼光谱检测的装置;其中,10为过滤部;20为作为容纳部的抽滤瓶。
图3为实施例3的粉末多孔材料表面的表面增强拉曼光谱检测的装置;其中,100为过滤部;200为作为容纳部的注射器。
图4是实施例4的样品的表面增强拉曼光谱检测的光谱图。
图5是实施例5的样品的表面增强拉曼光谱检测的光谱图;其中:a为固体噻菌灵的拉曼信号;b为0.27mg/L的噻菌灵的表面增强拉曼光谱的检测结果。
图6是实施例6的样品的表面增强拉曼光谱检测的光谱图;其中:a为固体PATP的拉曼信号;b为10-10mol/L的PATP的表面增强拉曼信号;c为硅胶多孔材料的拉曼信号。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,制造厂商所建议的条件。
本发明中所述的“室温”是指实验操作间的温度,一般为25℃。
实施例1
一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测的装置;如附图1所示,其包括承载及过滤被测物的过滤部1,以及用于真空抽滤和容纳滤液的容纳部2;所述的过滤部1和容纳部2相连通且密封相连。
所述的过滤部1包括一个没有底端的承载件和滤纸11,所述的承载件为一直径为1mm-30mm的塑料管。所述的承载件和所述的滤纸11密封相连,所述的承载件位于所述的过滤部1的入口处,所述的滤纸11位于过滤部的出口处。
所述的过滤部还包括一管道,所述的管道分别密封插入所述的承载件的、和所述的容纳部2的顶端的活塞中,所述管道的直径为1mm-10mm。
所述的承载件为一个,用于承载多孔材料。
所述的容纳部2为抽滤瓶,所述的容纳部2的一侧设有用于抽真空的开口。
实施例2
一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测的装置;如附图2所示,其包括承载及过滤被测物的过滤部,以及用于真空抽滤和容纳滤液的容纳部2;所述的过滤部10和容纳部20相连通且密封相连。
所述的过滤部10包括一个承载件,所述的承载件为厚1mm-20mm的塑料平板,承载件上开有1-100个直径为1mm-20mm、高度小于承载件厚度(2.5mm)的滤孔。
所述的过滤部10还包括一管道,所述的管道分别密封插入所述的承载件的、和所述的容纳部20的顶端的活塞中,所述管道的直径为5mm-15mm。
所述承载件为多个,一般为1-100个,用于承载多孔材料。
所述的容纳部20为抽滤瓶,所述的容纳部20的一侧设有用于抽真空的开口。
实施例3
一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测的装置;如附图3所示,其包括用于承载及过滤被测物液体的过滤部100,以及用于真空抽滤和容纳滤液的容纳部200;所述的过滤部和容纳部相连通且密封相连。
所述的过滤部100直接密封套在所述的容纳部200上。
所述的过滤部100包括一个用于承载滤液的含有底端承载件,且承载件底端开有若干直径为1mm-20mm的滤孔;所述的承载件为一个注射器口大小与容纳部误差±2mm以内的塑料圆柱体。
所述的容纳部200为注射器;所述的容纳部200包括一套管,和设于套管内的用于抽拉的活塞。
实施例4
本实施例中使用的设备为实施例3的设备。
以聚甲基丙烯酸酯多孔材料,结合纳米银溶胶,用于低浓度罗丹明6G(R6G)的表面增强拉曼光谱的检测结果。
1、聚甲基丙烯酸酯多孔材料的制备
原料:
Figure GDA00002102420700081
操作步骤:
将上述原料倒入长8cm直径1.5cm的直型塑料模具中,通氮气至过氧化苯甲酰BPO完全溶解。隔绝空气放入60℃烘箱中,恒温反应24h。从烘箱中取出直型模具,用10倍柱体积的乙醇和10倍柱体积的超纯水完全洗去致孔剂,即可得到聚甲基丙烯酸酯多孔材料。
利用研钵将上述聚甲基丙烯酸酯多孔材料研磨成粉末状,再用45和60目的筛子对多孔材料进行筛分,得到粒径基本均一的聚甲基丙烯酸酯粉末多孔材料,此处聚甲基丙烯酸酯多孔材料的粒径为250μm-325μm。
2、纳米银溶胶的制备
取18mg的硝酸银(上海化学试剂公司)溶于100mL的超纯水中,将其加热至沸腾后不断搅拌硝酸银溶液,同时逐滴缓慢加入3mL柠檬酸钠(上海化学试剂公司)溶液(1%)(w/v),滴加完成后,继续不断搅拌并保持溶液沸腾10分钟,之后停止加热,自然冷却至室温,得到呈灰色的银溶胶。保存于棕色广口瓶中。利用透射电镜(JEM-1400,JEOL,日本)测得该纳米银颗粒粒径为40-65nm。
3、具体检测方法
(1)罗丹明6G(R6G)吸附于纳米银溶胶上
取2mL浓度为10-18mol/L的罗丹明6G水溶液,加入1mL上述制得的纳米银溶胶和500μL浓度为100mmol/L的NaCl溶液,混合均匀。
(2)多孔材料填充至过滤部中
取上述制得的多孔材料装填入过滤部中,适当压实,保证表面平整度和材料紧实度。
(3)纳米银颗粒附着于多孔材料上
取100μL上述制得的吸附了R6G的纳米银溶胶,滴加(滴加速度为10滴/分钟)到上述制得的多孔材料表面,抽动注射器,真空抽滤的过滤的速度为30μL/min,纳米银颗粒滞留在材料表面,其余液体则经过多孔材料和滤膜流出。
(4)SERS检测
使用i-Raman便携式显微拉曼光谱仪(B&W Tek Inc.,美国),激发光源为785nm,分辨率为5cm-1,配有电荷耦合型检测器即CCD(Charge CoupledDevice)检测器和Leica显微镜。将激光聚焦于上述制得的多孔材料表面,采集时间20s,激光强度200mW。得到清晰的R6G SERS谱峰。
实验结果参见图4,其结果表明本发明的粉末多孔材料表面的表面增强拉曼光谱检测方法,其灵敏度较高。取609cm-1峰位处的信号强度计算RSD值为14.16%,且整个检测过程只需要几分钟就可完成。
实施例5
本实施例中使用的设备为实施例1的设备。
下面以聚甲基丙烯酸酯多孔材料,结合纳米银溶胶,用于低浓度噻菌灵的表面增强拉曼检测为例,并结合附图对本发明作进一步说明。实验结果参见图5。
1、聚甲基丙烯酸酯多孔材料的制备
原料:
Figure GDA00002102420700101
操作步骤:
将上述原料倒入长8cm直径1.5cm的直型塑料模具中,通氮气至过氧化苯甲酰BPO完全溶解。隔绝空气放入60℃烘箱中,恒温反应24h。从烘箱中取出直型模具,用10倍柱体积的乙醇和10倍柱体积的超纯水完全洗去致孔剂,即可得到聚甲基丙烯酸酯多孔材料。
利用研钵将上述聚甲基丙烯酸酯多孔材料研磨成粉末状,再用45和60目的筛子对多孔材料进行筛分,得到粒径基本均一的聚甲基丙烯酸酯粉末多孔材料,此处聚甲基丙烯酸酯多孔材料的粒径为250μm-325μm。
2、纳米银溶胶的制备
取18mg的硝酸银(上海化学试剂公司)溶于100mL的超纯水中,将其加热至沸腾后不断搅拌硝酸银溶液,同时逐滴缓慢加入3mL柠檬酸钠(上海化学试剂公司)溶液(1%)(w/v),滴加完成后,继续不断搅拌并保持溶液沸腾10分钟,之后停止加热,自然冷却至室温,得到呈灰色的银溶胶。保存于棕色广口瓶中。利用透射电镜(JEM-1400,JEOL,日本)测得该纳米银颗粒粒径为40-65nm。
3、具体检测方法
(1)噻菌灵吸附于纳米银溶胶上
取2mL浓度为0.27mg/L的噻菌灵水溶液,加入1mL上述制得的纳米银溶胶和500μL浓度为100mmol/L的NaCl溶液,混合均匀。
(2)多孔材料填充至过滤部中
取上述制得的多孔材料装填入过滤部中,适当压实,保证表面平整度和材料紧实度。
(3)纳米银颗粒附着于多孔材料上
取100μL上述制得的吸附了噻菌灵的纳米银溶胶,滴加(滴加速度为10滴/分钟)到上述制得的多孔材料表面,启动真空泵,真空抽滤的过滤的速度为3μL/min,纳米银颗粒滞留在材料表面而其余液体则经过材料和滤膜流出。
(4)SERS检测
使用i-Raman便携式显微拉曼光谱仪(B&W Tek Inc.,美国),激发光源为785nm,分辨率为5cm-1,配有电荷耦合型检测器即CCD(Charge CoupledDevice)检测器和Leica显微镜。将激光聚焦于上述制得的多孔材料表面,采集时间20s,激光强度200mW。最终可以得到清晰的噻菌灵SERS谱峰。
实验结果参见图5。其中:a为固体噻菌灵的拉曼信号;b为浓度0.27mg/L的噻菌灵的表面增强拉曼光谱的检测结果。
实施例6
本实施例中使用的设备为实施例2的设备。
下面以硅胶多孔材料,结合纳米金溶胶,用于低浓度对巯基苯胺的表面增强拉曼检测为例,并结合附图对本发明作进一步说明。实验结果参见图6。
1、硅胶多孔材料的制备
将4.0g聚乙二醇(PEG)(上海国药集团试剂有限公司)与28mL四甲氧基硅烷(TMOS)(武汉大学化工厂)混合,溶于50mL乙酸(上海国药集团化学试剂有限公司)溶液中。在0℃条件下冰浴、搅拌40min,使其均匀混合。混合物经超声脱气后,注入长10cm直径1.0cm的直型塑料模具中。于40℃下,静置2hr凝胶化,同样温度下陈化24hr。将其浸没在0.01mol/L氨水(上海国药集团试剂有限公司)中,80℃条件下热处理。湿硅胶柱分别用6300mg/L HNO3(上海国药集团化学试剂有限公司)、水和60%(体积百分比)的N,N-二甲基甲酰胺水溶液(上海国药集团化学试剂有限公司)浸泡,溶液的用量为至少淹没硅胶柱。湿硅胶柱经60℃恒温干燥10hr,700℃灼烧2hr后,即得柱状硅胶多孔材料。
利用研钵将上述硅胶多孔材料研磨成粉末状,再用45和60目的筛子对多孔材料进行筛分,得到粒径基本均一的硅胶粉末多孔材料,此处硅胶多孔材料的粒径为250μm-325μm。
2、纳米金溶胶的制备
在0℃条件下冰浴,边搅拌边将100mL浓度为5×10-3mol/L的HAuCl4(Acros organics,NJ,USA)溶液缓慢加入300mL浓度为2×10-3mol/L的NaBH4(Acros organics,NJ,USA)溶液中,搅拌的速度为150rpm的速度。之后逐滴加入50mL PVA(Acros organics,NJ,USA)溶液(1%)(w/v),滴加后,继续不断搅拌并保持溶液沸腾1小时,之后停止加热,自然冷却至室温,得到呈红色的金溶胶。利用透射电镜(JEM-1400,JEOL,日本)测得该纳米金颗粒粒径为10–30nm。
3、具体检测方法
(1)对巯基苯胺(PATP)吸附于纳米金溶胶上
取2mL浓度为10-10mol/L的PATP水溶液,加入1mL上述制得的纳米金溶胶和500μL浓度为100mmol/L的NaCl溶液,混合均匀。
(2)多孔材料填充至过滤部中
取上述制得的多孔材料装填入过滤部中,适当压实,保证表面平整度和材料紧实度。
(3)纳米金颗粒附着于多孔材料上
取100μL上述制得的吸附了PATP的纳米金溶胶,滴加(滴加速度为10滴/分钟)到上述制得的多孔材料表面,启动真空泵,真空抽滤的过滤的速度为600μL/min,纳米金颗粒会滞留在材料表面而其余液体则经过材料流出。
(4)SERS检测
使用i-Raman便携式显微拉曼光谱仪(B&W Tek Inc.,美国),激发光源为785nm,分辨率为5cm-1,配有电荷耦合型检测器即CCD(Charge CoupledDevice)检测器和Leica显微镜。将激光聚焦于上述制得的多孔材料表面,采集时间20s,激光强度200mW。最终可以得到清晰的PATP的SERS谱峰。
实验结果参见图6。其中:a为固体PATP的拉曼信号;b为10-10mol/L的PATP的表面增强拉曼信号;c为硅胶多孔材料的拉曼信号。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱的检测方法,其特征在于:其包括以下步骤:
(1)金属纳米颗粒溶胶,与被测物液体混合后,与多孔材料表面接触;
(2)真空抽滤后,测量被测物的表面增强拉曼信号即可。
2.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述的多孔材料包括硅胶类多孔材料、丙烯酰胺类多孔材料和聚甲基丙烯酸酯类多孔材料中的一种或多种;较佳的为硅胶类多孔材料或聚甲基丙烯酸酯类多孔材料,更佳的为硅胶多孔材料、丙烯酰胺多孔材料和聚甲基丙烯酸酯多孔材料中的一种或多种;
所述的金属纳米颗粒为过渡金属纳米颗粒;较佳的为金纳米颗粒、银纳米颗粒和铜纳米颗粒中的一种或多种;更佳的为金纳米颗粒和/或银纳米颗粒;所述的金属纳米颗粒的粒径较佳的为1-500nm,更佳的为1-100nm。
3.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于:步骤(1)中还采用加热、振荡或者添加卤素离子的方法促进混合;较佳的,所述的加热为在被测样品与金属纳米颗粒混合时加热到25-30℃;所述的震荡使用漩涡振荡器;
步骤(1)中所述的接触的方法为金属纳米颗粒溶胶与被测物混合后,滴加到多孔材料表面,所述的滴加的速度较佳的为1滴/小时-30000滴/小时;更佳的为60滴/小时-1000滴/小时。
4.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于:步骤(2)中所述的真空抽滤的过滤的速度为3μL/min-600μL/min,较佳的为30μL/min;
步骤(2)中,所述的测量被测物的表面增强拉曼信号的方法为将激光聚焦到多孔材料表面增强拉曼光谱样品上,读取光谱数据;较佳的,所述的激光的扫描时间为20s,激光的强度为200mW。
5.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述的被测样品为能产生SERS信号的化学或生物样品,较佳的为SERS探针分子,更佳的为罗丹明,对巯基苯胺,4-巯基吡啶,结晶紫,农药,DNA或血糖;所述的被测样品的用量较佳的为1μL-5mL,更佳的为5μL-2000μL;所述的被测样品的浓度较佳的为10-2mol/L-10-18mol/L。
6.一种粉末多孔材料表面增强拉曼光谱检测的装置,其特征在于:其包括一用于承载及过滤被测物的过滤部,以及一用于真空抽滤和容纳滤液的容纳部;所述的过滤部和容纳部相连通且密封相连。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于:所述的过滤部包括一个用于承载滤液的承载件,且承载件的底端设有若干滤孔;或,所述的过滤部包括一个管状的承载件和一个置于所述承载件内的滤芯,所述的承载件和所述的滤芯密封相连,所述的承载件位于所述的过滤部的入口处,所述的滤芯位于过滤部的出口处;
较佳的,所述的滤孔的孔径为小于多孔材料的粒径,所述的滤芯为滤纸,所述的滤纸的孔径较佳的为1μm-120μm。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于:所述的过滤部还包括一管道,所述的管道的两端分别密封插入所述的承载件的底端、和所述的容纳部的顶端的活塞中;所述的管道的直径较佳的为1mm-15mm,更佳的为5mm-10mm;所述的容纳部为一侧设有用于抽真空的抽滤瓶;所述的容纳部也使用洗耳球进行手动抽真空。
9.如权利要求7所述的装置,其特征在于:所述的管状的承载件为一管状的容器,所述的容器的容量范围为1-1000mm3,直径为1mm-30mm;较佳的为1mm-20mm;或底端设有若干滤孔的所述的承载件为一台状的本体,所述本体的高度为1mm-20mm;所述的本体由塑料、金属、玻璃、陶瓷构成;所述的本体的敞口面积为0.01mm2-1000mm2
较佳的,带有滤孔的所述的承载件的滤孔的数量为一个或多个,较佳的,滤孔的数量最多为96个。
10.如权利要求6所述的装置,其特征在于:所述容纳部为一注射器或真空棒;所述的注射器包括一针筒,和设于针筒内的用于真空抽拉的芯杆;所述的过滤部包括一套管,所述的套管密封插入所述的容纳部的入口处。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104226387A (zh) * 2014-09-01 2014-12-24 中国科学院合肥物质科学研究院 基于表面增强拉曼散射效应的微流器件及其制备方法和用途
CN106770171A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 中国科学院城市环境研究所 表面增强拉曼光谱基底和样品的制备方法
CN111208192A (zh) * 2020-01-15 2020-05-29 中国科学院生态环境研究中心 环境中磁性Fe3O4纳米颗粒分离、提取的循环富集装置及其检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040165187A1 (en) * 2003-02-24 2004-08-26 Intel Corporation Method, structure, and apparatus for Raman spectroscopy
US7393691B2 (en) * 2004-10-18 2008-07-01 Real-Time Analyzers, Inc. SERS method and apparatus for rapid extraction and analysis of drugs in saliva
CN101216430A (zh) * 2008-01-11 2008-07-09 清华大学 表面增强拉曼散射活性的纳米多孔金属基底及其制备方法
CN101460830A (zh) * 2006-03-27 2009-06-17 E2V生物传感器有限公司 改进的表面增强共振拉曼散射基底
CN101788478A (zh) * 2009-01-24 2010-07-28 周礼君 光纤式定域等离子体共振感测装置及其系统
CN101936907A (zh) * 2009-06-30 2011-01-05 北京盈沣财智投资咨询有限公司 载体和试剂盒以及表面增强拉曼光谱分析方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040165187A1 (en) * 2003-02-24 2004-08-26 Intel Corporation Method, structure, and apparatus for Raman spectroscopy
US7393691B2 (en) * 2004-10-18 2008-07-01 Real-Time Analyzers, Inc. SERS method and apparatus for rapid extraction and analysis of drugs in saliva
CN101460830A (zh) * 2006-03-27 2009-06-17 E2V生物传感器有限公司 改进的表面增强共振拉曼散射基底
CN101216430A (zh) * 2008-01-11 2008-07-09 清华大学 表面增强拉曼散射活性的纳米多孔金属基底及其制备方法
CN101788478A (zh) * 2009-01-24 2010-07-28 周礼君 光纤式定域等离子体共振感测装置及其系统
CN101936907A (zh) * 2009-06-30 2011-01-05 北京盈沣财智投资咨询有限公司 载体和试剂盒以及表面增强拉曼光谱分析方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QINGQING LI等: "Ultra sensitive surface-enhanced Raman scattering detection based on monolithic column as a new type substrate", 《J. RAMAN SPECTROSC.》 *
李青青等: "基于整体柱的超灵敏表面增强拉曼检测", 《第十六届全国光散射学术会议论文摘要集》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104226387A (zh) * 2014-09-01 2014-12-24 中国科学院合肥物质科学研究院 基于表面增强拉曼散射效应的微流器件及其制备方法和用途
CN106770171A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 中国科学院城市环境研究所 表面增强拉曼光谱基底和样品的制备方法
CN111208192A (zh) * 2020-01-15 2020-05-29 中国科学院生态环境研究中心 环境中磁性Fe3O4纳米颗粒分离、提取的循环富集装置及其检测方法

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