CN111122538A - 一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底及制备方法和应用 - Google Patents

一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底及制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111122538A
CN111122538A CN201911342178.3A CN201911342178A CN111122538A CN 111122538 A CN111122538 A CN 111122538A CN 201911342178 A CN201911342178 A CN 201911342178A CN 111122538 A CN111122538 A CN 111122538A
Authority
CN
China
Prior art keywords
capillary
capillary tube
sol
noble metal
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911342178.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111122538B (zh
Inventor
杨良保
曹晨泰
张云峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Original Assignee
Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Institutes of Physical Science of CAS filed Critical Hefei Institutes of Physical Science of CAS
Priority to CN201911342178.3A priority Critical patent/CN111122538B/zh
Publication of CN111122538A publication Critical patent/CN111122538A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111122538B publication Critical patent/CN111122538B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G01N21/658—Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底，包括毛细管，毛细管沿其长度方向分为下段、中段和上段，毛细管的下段、中段和上段分别组装带有不同电性的贵金属纳米颗粒。同时还公开了该表面增强拉曼光谱基底的制备方法和应用，用于同时实现对毒品、爆炸物、海洋生物毒素、农药残留物、添加剂等多种待测物的检测，本发明制备的毛细管SERS基底，利用本身的毛细作用就可以直接将待测的目标物吸入毛细管内部，而且所需样品量少、便于携带；上述基底中不同待测物分子分区占位在毛细管不同区域，能实现单根毛细管上同时检测多种物质，极大的拓展了毛细管SERS基底在实际应用中的潜力。

Description

一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基 底及制备方法和应用
技术领域
本发明属于表面增强拉曼光谱(SERS)检测技术领域，具体的说是涉及一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底及制备方法和应用。
背景技术
表面增强拉曼光谱(SERS)由于其高灵敏性、操作简单、检测周期短等优点已成为一种强大而又简便的分析、检测工具。SERS技术对检测样品无特殊要求，样品用量少，制样简单快捷，适用范围广。SERS光谱的特异性很好，每种分子都有与其自身对应的特殊的拉曼光谱，已被广泛应用于食品安全、环境保护、界面科学、纳米科学、化学分析等领域。
SERS活性基底是获得SERS信号的前提，也是SERS技术的基石。为了发挥SERS技术的潜能，所制备的SERS基底应该有易于制备和储存、灵敏度高、稳定、便于使用等特点。目前应用较广的SERS基底主要集中在金属溶胶活性基底、金属电极活性基底、金属薄膜活性基底、核壳材料等。传统的SERS基底都是基于平面而构筑的，过程繁琐并且不方便携带。而毛细管SERS基底利用本身的毛细作用就可以直接将处理好的待测的目标物吸入毛细管内部，而且所需样品量少、成本低、便于携带，适于实际的现场检测。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有毛细管SERS基底的不足之处，提供一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底，其能够实现在单根毛细管中快速、高灵敏检测多种物质。
为此，本发明采用以下技术方案来实现的：
一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底，包括毛细管，所述毛细管沿其长度方向分为下段、中段和上段，所述毛细管的下段、中段和上段分别组装带有不同电性的贵金属纳米颗粒。
进一步方案，所述贵金属纳米颗粒为柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)，十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒(CTAB-AuNPs)，聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒(PVP-AuNPs)中的一种。
进一步方案，所述毛细管的下段、中段、上段组装的贵金属纳米颗粒电性分别为负电荷、正电荷、电中性
本发明的第二个发明目的是提供上述表面增强拉曼光谱基底的制备方法，步骤如下：
(1)对清洁的毛细管内壁进行羟基化处理；
(2)在毛细管的一端连接气囊；
(3)将毛细管的另一端浸于离心浓缩后的含有贵金属纳米颗粒的第一种溶胶中，控制第一种溶胶进入毛细管的量，然后挤压气囊使进入毛细管内的第一种溶胶所受到的重力、压力和毛细力达到平衡，且通过控制压力的大小调节第一种溶胶在毛细管中的位置，使第一种溶胶能稳定占据毛细管下段，静置后洗涤干燥，毛细管的下段组装有第一种电性的贵金属纳米颗粒；
(4)将毛细管浸于离心浓缩后的含有贵金属纳米颗粒的第二种溶胶中，重复步骤(3)中的操作，由于毛细管的下段已被第一种电性的贵金属纳米颗粒占据，使第二种溶胶能稳定占据毛细管中段，静置后洗涤干燥，毛细管的中段组装有第二种电性的贵金属纳米颗粒；
(5)将毛细管浸于离心浓缩后的含有贵金属纳米颗粒的第三种溶胶中，重复步骤(3)中的操作，使第三种溶胶能稳定占据毛细管上段，静置后洗涤干燥，毛细管的上段组装有第三种电性的贵金属纳米颗粒；即得到目标产物；
上述步骤中，含有贵金属纳米颗粒的第一种溶胶、第二种溶胶、第三种溶胶是指溶胶中的贵金属纳米颗粒显示出不同的电性，分别为负电荷、正电荷、电中性。
进一步方案，步骤(1)中，所述羟基化处理是指毛细管依次经丙酮、乙醇、超纯水超声洗涤后，将其置于烘箱中干燥，再经体积比双氧水：浓硫酸＝1:3的混合溶液浸泡，然后用超纯水超声洗涤，最后经氮气吹干。
进一步方案，步骤(2)中，所述气囊的孔道直径小于毛细管内径，并将气囊孔道插入毛细管中。
进一步方案，所述含有贵金属纳米颗粒的第一种溶胶、第二种溶胶、第三种溶胶分别是Cit-AuNPs溶胶、CTAB-AuNPs溶胶、PVP-AuNPs溶胶。
本发明的第三个发明目的是提供上述表面增强拉曼光谱基底的应用，用于同时实现对多种待测物的检测，是将表面增强拉曼光谱基底插入含有多组分待测物的溶液中，其中分段组装的带有不同电荷的贵金属纳米颗粒能通过静电作用捕获吸入毛细管中的含有不同电荷的待测物，然后将毛细管垂直于激发光方向放置，通过调节焦距于毛细管内壁SERS效应最强的位置，检测待测物的信号；再移动激光位置至毛细管另一段检测另一种物质，直至完成检测。
进一步方案，所述待测物包括毒品、爆炸物、海洋生物毒素、农药残留物、添加剂中的至少两种。
本发明制备的基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底，可同时检测多种待测物，其科学原理分析为：
(1)毛细现象是线度小到足以与液体弯月面的曲率半径相比较的毛细管中发生的现象。毛细管中整个液体表面都将变得弯曲，液固分子间的相互作用可扩展到整个液体。液柱上升高度满足公式：
h＝2γcosθ/(ρgr)
此处，γ-表面张力；θ-接触角；ρ-液体密度；g-重力加速度；r-毛细管半径。
当吸入一定量的溶胶后，毛细力会将溶胶吸入毛细管中，通过调节毛细管顶部的气囊形变，使毛细管内形成一定的负压，从而在压力作用下，能够调节溶胶在毛细管内的位置；控制使溶胶所受到的重力、压力和毛细力达到平衡，即可使溶胶能稳定占据毛细管中的某一段。
(2)由于合成贵金属纳米颗粒的前驱体不同，贵金属纳米颗粒表面会包裹有不同的表面活性剂，表面活性剂会暴露出不同的基团，因此不同的纳米颗粒能显示出不同的电性(正、负、中)；将电性不同的纳米颗粒分段组装在单根毛细管中，使其分段、均匀铺满整根毛细管，因此单根毛细管的不同部位将会显示不同电性，可以构筑分段型毛细管表面增强拉曼光谱增强基底；
(3)待测物分子由于含有不同的官能团会显示出不同的电性(正、负、中)；
(4)将分段型毛细管表面增强拉曼光谱增强基底插入多组分待测物的溶液中，毛细作用会将溶液吸入毛细管中，同时第一段带电荷的纳米颗粒能通过静电作用捕获吸入毛细管中的含有相反电荷的待测物，且第二段的带不同电荷的纳米颗粒会通过静电作用诱导捕获溶液中带有相反电荷的待测物，毛细力和静电作用诱导不同待测物分子分区占位在毛细管不同区域。
所以本发明的有益效果有：
1.传统的SERS基底都是基于平面而构筑的，过程繁琐并且不便于携带。而毛细管增强基底利用本身的毛细作用就可以直接将处理好的待测的目标物吸入毛细管内部，而且所需样品量少、便于携带，适于实际的现场检测毛细管SERS基底；
2.传统的毛细管SERS基底只能检测一种物质，而上述基底中不同待测物分子分区占位在毛细管不同区域，能实现单根毛细管上同时检测多种物质，极大的拓展了毛细管SERS基底在实际应用中的潜力。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底制备过程示意图。
图2为合成的柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)，十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒(CTAB-AuNPs)，聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒(PVP-AuNPs)的Zeta电势图。
图3为毛细管下段组装的柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)的扫描电镜图。
图4为利用毛细管中柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)检测带正电荷海洋生物毒素STX的SERS谱图。
图5为毛细管中段组装的十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒(CTAB-AuNPs)的扫描电镜图。
图6为利用毛细管中十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒(CTAB-AuNPs)检测带负电荷色素苋菜红的SERS谱图。
图7为毛细管上段组装的聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒(PVP-AuNPs)的扫描电镜图。
图8为利用毛细管中聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒(PVP-AuNPs)检测中性毒物氰化物的SERS谱图。
附图标记：1-毛细管，2-气囊。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述，但本发明不局限于下述实施例。
实施例1
根据经典的方法合成粒径约为40nm的柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)溶胶，十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒(CTAB-AuNPs)溶胶，聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒(PVP-AuNPs)溶胶。具体方法为：
合成Cit-AuNPs溶胶：向三口烧瓶中加入1ml质量分数为1％HAuCl4溶液(氯金酸溶液)，再加入99ml超纯水，并搅拌加热；保持冷凝回流，待溶液沸腾时(开始有气泡形成)一次性加入1ml质量分数为1％的柠檬酸钠溶液(Cit)；保持加热、冷凝回流，30min后停止加热，得到酒红色的Cit-AuNPs溶液。
离心浓缩：取1mL上述合成的Cit-AuNPs溶液，以6000转离心10分钟，移除上清液，再重新分散到1mL超纯水中，以6000转离心10分钟，移除上清液，即得到离心浓缩的Cit-AuNPs溶胶。
合成PVP-AuNPs溶胶：①将2ml、质量分数为1％HAuCl4(氯金酸溶液)加入到198ml去离子水中，加热煮沸，保持冷凝回流和剧烈搅拌；②加入10ml、质量分数为1％Cit溶液柠檬酸钠，加热搅拌18min，存放一天；即可得到20nm左右的Au种子。③取上述25ml、AuNPs种子依次加入1ml质量分数为1％柠檬酸钠溶液、1ml质量分数为1％聚乙烯吡咯烷酮(PVP-30)溶液、20ml浓度为2.5mM NH2OH·HCl(盐酸羟胺)溶液，保持搅拌④在保持搅拌的情况下，使用微量注射泵以1ml/min的速度滴加20ml、2.5mMHAuCl4溶液，使纳米颗粒生长，即可得到PVP-AuNPs溶胶；
离心浓缩：取1mL上述合成的PVP-AuNPs溶胶，以7500转离心10分钟，移除上清液，再重新分散到1mL超纯水中，以7500转离心10分钟，移除上清液，即得到离心浓缩的PVP-AuNPs溶胶。
合成CTAB-AuNPs溶胶：①将5ml浓度为5mM的HAuCl4溶液(氯金酸)加入到100ml去离子水中，保持剧烈搅拌使混合；②保持剧烈搅拌的情况下，向上述混合溶液中加入15ml、浓度为2mM的CTAB溶液(十六烷基三甲基溴化铵)；③然后将1.6ml、浓度为0.1M的新配置的NaBH4溶液(硼氢化钠)在保持搅拌的条件下缓慢注入上述溶液中；④保持搅拌30分钟；溶液颜色由粉红色变为深红色即可得到CTAB-AuNPs溶胶。
离心浓缩：取1mL上述合成的CTAB-AuNPs溶胶，以7500转离心10分钟，移除上清液，再重新分散到1mL超纯水中，以7500转离心10分钟，移除上清液，即得到离心浓缩的CTAB-AuNPs溶胶。
由于合成的纳米颗粒的表面活性剂不同，Cit-AuNPs表面带有柠檬酸根显示出负电荷，CTAB-AuNPs表面带有氨基(-NH2)能显示正电荷，而PVP-AuNPs呈电中性。图2为合成的Cit-AuNPs、CTAB-AuNPs、PVP-AuNPs的Zeta电势图。
一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底的制备方法，如图1所示，将Cit-AuNPs、CTAB-AuNPs、PVP-AuNPs分别修饰到毛细管的下段、中段及上段，分别标记为A段、B段和C段，因此A段毛细管带有负电荷，B段带有正电荷，C段呈电中性，即得到基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底。步骤如下：
(1)对清洁的毛细管内壁进行羟基化处理：清洁毛细管1依次经丙酮、乙醇、超纯水超声洗涤数次，将其置于烘箱中干燥后，再经体积比双氧水：浓硫酸＝1:3的混合溶液浸泡，然后用大量的超纯水超声洗涤，最后经氮气吹干得到。经过双氧水、浓硫酸处理过的毛细管内壁表面富含羟基(-OH)。
(2)在毛细管1的一端连接气囊2；
(3)将毛细管的另一端浸于离心浓缩后的柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)溶胶中，控制Cit-AuNPs溶胶进入毛细管的量，然后挤压气囊使进入毛细管内的第一种溶胶所受到的重力、压力和毛细力达到平衡，且通过控制压力的大小调节Cit-AuNPs溶胶在毛细管中的位置，使Cit-AuNPs溶胶能稳定占据毛细管下段；通过羟基和柠檬酸根的配位作用，Cit-AuNPs能组装到毛细管内壁，保持浸没30分钟，然后吸入超纯水清洗1次再将超纯水吹出，然后将毛细管置于45℃真空干燥箱中干燥，得到Cit-AuNPs组装的毛细管，标记为A段；
(4)将毛细管浸于离心浓缩后的十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒(CTAB-AuNPs)溶胶中，然后挤压气囊使进入毛细管内的CTAB-AuNPs溶胶所受到的重力、压力和毛细力达到平衡，由于A段位点已经被Cit-AuNPs占据，通过羟基和CTAB表面氨基的作用，CTAB-AuNPs能组装在位点未被占据的A段的上一部分，即中段，保持浸没30分钟，然后吸入超纯水清洗再将超纯水吹出，然后将毛细管置于45℃真空干燥箱中干燥，得到CTAB-AuNPs组装的毛细管，标记为B段；
(5)将毛细管浸于离心浓缩后的聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒(PVP-AuNPs)溶胶中，挤压气囊使PVP-AuNPs溶胶能稳定占据B段的上一部分，即上段，通过羟基和PVP分子上吡咯烷酮五元环氧原子的静电和氢键作用，PVP-AuNPs能组装到毛细管内壁，清洗干燥后，得到CTAB-AuNPs组装的毛细管，标记为C段。
利用本发明制备的表面增强拉曼光谱基底测试含有多组分的待测物时，将毛细管插入含有多组分待测物的溶液中，由于毛细作用溶液被吸入毛细管中，毛细管的A段能捕获带有正电荷的物质(如海洋生物毒素STX、GTX等)，中段B段由于毛细作用和静电作用能进一步诱导捕获带有负电荷的物质(如带负电荷的色素日落黄、苋菜红等)，最后电中性的物质能被捕获到C段。基于上述目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底，能够实现在单根毛细管中同时检测多种物质。
多组分待测物的溶液中包含带正电荷的海洋生物毒素STX、带负电荷的色素苋菜红和中性毒物分子氰化物，测试过程如下：
实施例2
毛细管中修饰的柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)检测带正电荷海洋生物毒素STX：
(1)将毛细管插入包含多组分待测物的混合溶液中，溶液通过毛细作用被吸入毛细管中，且带正电的海洋生物毒素STX能被带负电荷的Cit-AuNPs捕获到颗粒表面；
(2)将吸附有待测物STX的毛细管的A段垂直于激发光方向放置，通过调节焦距于毛细管内壁SERS效应最强的位置，检测待测物的信号。
(3)拉曼光谱仪的激发光波长为785nm。
毛细管下段(A段)组装的柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)的扫描电镜图如图3所示，毛细管内壁均匀分布着一层金纳米颗粒。
图4为利用毛细管A段柠檬酸钠-金纳米颗粒(Cit-AuNPs)检测带正电荷海洋生物毒素STX的SERS谱图。从图中可以看出能检测到清晰可指认的STX特征峰。表明我们的毛细管基底具有良好的的捕获待测物和增强SERS信号的能力。
实施例3
毛细管中修饰的十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒(CTAB-AuNPs)检测带负电荷色素分子苋菜红：
(1)将毛细管插入包含多组分待测物的混合溶液中，溶液通过毛细作用被吸入毛细管中，且带正电的海洋生物毒素STX能被带负电荷的Cit-AuNPs捕获到颗粒表面；而溶液中带负电的色素苋菜红分子由于毛细作用和静电吸引作用能够进一步被诱导捕获到CTAB-AuNPs表面；
(2)将吸附有待测物苋菜红的毛细管的B段垂直于激发光方向放置，通过调节焦距于毛细管内壁SERS效应最强的位置，检测待测物的信号。
(3)拉曼光谱仪的激发光波长为785nm。
毛细管中段(B段)组装的十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒(CTAB-AuNPs)的扫描电镜图如图5所示，毛细管内壁均匀分布着一层金纳米颗粒。
图6为利用毛细管中B段CTAB-AuNPs检测带负电荷苋菜红的SERS谱图。从图中可以看出能检测到清晰可指认的苋菜红特征峰。表明我们的毛细管基底具有良好的的捕获待测物和增强SERS信号的能力。
实施例4
毛细管中修饰的聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒(PVP-AuNPs)检测中性毒物氰化物：
(1)将毛细管插入包含多组分待测物的混合溶液中，溶液通过毛细作用被吸入毛细管中，且带正电的海洋生物毒素STX能被带负电荷的Cit-AuNPs捕获到颗粒表面；而溶液中带负电的色素苋菜红由于毛细作用和静电吸引作用能够进一步被诱导捕获到CTAB-AuNPs表面；电中性的氰化物能被捕获到PVP-AuNPs表面；
(2)将吸附有待测物氰化物的毛细管的C段垂直于激发光方向放置，通过调节焦距于毛细管内壁SERS效应最强的位置，检测待测物的信号。
(3)拉曼光谱仪的激发光波长为785nm。
毛细管上段(C段)组装的聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒(PVP-AuNPs)的扫描电镜图如图7所示，毛细管内壁均匀分布着一层金纳米颗粒。
图8为利用毛细管中C段PVP-AuNPs检测氰化物的SERS谱图。从图中可以看出能检测到清晰可指认的氰化物特征峰。表明我们的毛细管基底具有良好的的捕获待测物和增强SERS信号的能力。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽地阐述所有细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用。

Claims (9)

1.一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底，其特征在于：包括毛细管，所述毛细管沿其长度方向分为下段、中段和上段，所述毛细管的下段、中段和上段分别组装带有不同电性的贵金属纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的表面增强拉曼光谱基底，其特征在于：所述贵金属纳米颗粒为柠檬酸钠-金纳米颗粒，十六烷基三甲基溴化铵-金纳米颗粒，聚乙烯吡咯烷酮-金纳米颗粒中的一种。
3.根据权利要求1所述的表面增强拉曼光谱基底，其特征在于：所述毛细管的下段、中段、上段组装的贵金属纳米颗粒电性分别为负电荷、正电荷、电中性。
4.如权利要求1-3任一项所述的表面增强拉曼光谱基底的制备方法，其特征在于：步骤如下：
（1）对清洁的毛细管内壁进行羟基化处理；
（2）在毛细管的一端连接气囊；
（3）将毛细管的另一端浸于离心浓缩后的含有贵金属纳米颗粒的第一种溶胶中，控制第一种溶胶进入毛细管的量，然后挤压气囊使进入毛细管内的第一种溶胶所受到的重力、压力和毛细力达到平衡，且通过控制压力的大小调节第一种溶胶在毛细管中的位置，使第一种溶胶能稳定占据毛细管下段，静置后洗涤干燥，毛细管的下段组装有第一种电性的贵金属纳米颗粒；
（4）将毛细管浸于离心浓缩后的含有贵金属纳米颗粒的第二种溶胶中，重复步骤（3）中的操作，由于毛细管的下段已被第一种电性的贵金属纳米颗粒占据，使第二种溶胶能稳定占据毛细管中段，静置后洗涤干燥，毛细管的中段组装有第二种电性的贵金属纳米颗粒；
（5）将毛细管浸于离心浓缩后的含有贵金属纳米颗粒的第三种溶胶中，重复步骤（3）中的操作，使第三种溶胶能稳定占据毛细管上段，静置后洗涤干燥，毛细管的上段组装有第三种电性的贵金属纳米颗粒；即得到目标SERS基底；
上述步骤中，含有贵金属纳米颗粒的第一种溶胶、第二种溶胶、第三种溶胶是指溶胶中的贵金属纳米颗粒显示出不同的电性，分别为负电荷、正电荷、电中性。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述羟基化处理是指毛细管依次经丙酮、乙醇、超纯水超声洗涤后，将其置于烘箱中干燥，再经体积比双氧水：浓硫酸=1:3的混合溶液浸泡，然后用超纯水超声洗涤，最后经氮气吹干。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述气囊的孔道直径小于毛细管内径，并将气囊孔道插入毛细管中。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述含有贵金属纳米颗粒的第一种溶胶、第二种溶胶、第三种溶胶分别是Cit-AuNPs溶胶、CTAB-AuNPs溶胶、PVP-AuNPs溶胶。
8.如权利要求1-3任一项所述的表面增强拉曼光谱基底的应用，其特征在于：用于同时实现对多种待测物的检测，是将表面增强拉曼光谱基底插入含有多组分待测物的溶液中，其中分段组装的带有不同电荷的贵金属纳米颗粒能通过静电作用捕获吸入毛细管中的含有不同电荷的待测物，然后将毛细管垂直于激发光方向放置，通过调节焦距于毛细管内壁SERS效应最强的位置，检测待测物的信号；再移动激光位置至毛细管另一段检测另一种物质，直至完成检测。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：所述待测物包括毒品、爆炸物、海洋生物毒素、农药残留物、添加剂中的至少两种。
CN201911342178.3A 2019-12-23 2019-12-23 一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底及制备方法和应用 Active CN111122538B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911342178.3A CN111122538B (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底及制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911342178.3A CN111122538B (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底及制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111122538A true CN111122538A (zh) 2020-05-08
CN111122538B CN111122538B (zh) 2022-07-12

Family

ID=70501428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911342178.3A Active CN111122538B (zh) 2019-12-23 2019-12-23 一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底及制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111122538B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112697769A (zh) * 2020-12-10 2021-04-23 合肥学院 一种基于离心自组装技术实现现场快速sers检测的方法
CN114184592A (zh) * 2021-11-24 2022-03-15 厦门大学 一种基于负电性sers基底的负电性分子sers检测方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102706857A (zh) * 2012-07-02 2012-10-03 中国科学院合肥物质科学研究院 一种多功能表面增强拉曼散射基底的制备方法
CN102735676A (zh) * 2012-07-02 2012-10-17 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于毛细管的表面增强拉曼光谱的检测方法
WO2013070948A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 The Regents Of The University Of Michigan Sers, fluorescence, absorption, and luminescence detection with flow-through multi-hole capillaries
CN103926231A (zh) * 2013-01-14 2014-07-16 财团法人工业技术研究院 光学感测芯片
CN103994991A (zh) * 2014-05-21 2014-08-20 华东理工大学 基于毛细管整体柱的表面增强拉曼基底的制备方法
US20180080878A1 (en) * 2015-06-02 2018-03-22 University-Industry Cooperation Group Of Kyung Hee University Paper-Based Surface-Enhanced Raman Scattering Substrate, and Preparation Method Therefor
CN109665489A (zh) * 2018-12-20 2019-04-23 苏州大学 一种在基底表面双向可控自组装不同电荷金属纳米粒子的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013070948A1 (en) * 2011-11-09 2013-05-16 The Regents Of The University Of Michigan Sers, fluorescence, absorption, and luminescence detection with flow-through multi-hole capillaries
CN102706857A (zh) * 2012-07-02 2012-10-03 中国科学院合肥物质科学研究院 一种多功能表面增强拉曼散射基底的制备方法
CN102735676A (zh) * 2012-07-02 2012-10-17 中国科学院合肥物质科学研究院 一种基于毛细管的表面增强拉曼光谱的检测方法
CN103926231A (zh) * 2013-01-14 2014-07-16 财团法人工业技术研究院 光学感测芯片
CN103994991A (zh) * 2014-05-21 2014-08-20 华东理工大学 基于毛细管整体柱的表面增强拉曼基底的制备方法
US20180080878A1 (en) * 2015-06-02 2018-03-22 University-Industry Cooperation Group Of Kyung Hee University Paper-Based Surface-Enhanced Raman Scattering Substrate, and Preparation Method Therefor
CN109665489A (zh) * 2018-12-20 2019-04-23 苏州大学 一种在基底表面双向可控自组装不同电荷金属纳米粒子的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
潘英聘: "金纳米粒子修饰GMA-EDMA毛细管整体柱的表面增强拉曼基底", 《光谱学与光谱分析》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112697769A (zh) * 2020-12-10 2021-04-23 合肥学院 一种基于离心自组装技术实现现场快速sers检测的方法
CN114184592A (zh) * 2021-11-24 2022-03-15 厦门大学 一种基于负电性sers基底的负电性分子sers检测方法
CN114184592B (zh) * 2021-11-24 2023-12-05 厦门大学 一种基于负电性sers基底的负电性分子sers检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111122538B (zh) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zeng et al. based SERS analysis with smartphones as Raman spectral analyzers
CN101832933B (zh) 用壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱的方法
CN111122538B (zh) 一种基于目标分子分区占位型毛细管的表面增强拉曼光谱基底及制备方法和应用
Gu et al. SERS detection of polycyclic aromatic hydrocarbons using a bare gold nanoparticles coupled film system
CN108254352A (zh) 一种用于表面增强拉曼光谱的液液界面检测方法
CN109738415B (zh) 一种用于tnt检测的纳米银sers探针的制备方法
CN109030455B (zh) 一种基于微片的表面拉曼增强基底的制备和检测方法
Sun et al. Performance enhancement of paper-based SERS chips by shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy
CN108372314B (zh) 一种高sers活性中空金银合金纳米粒子的制备方法
CN108120709A (zh) 一种用于表面增强拉曼光谱的毛细管微液滴金属球检测方法
CN108333168A (zh) 一种利用卫星结构的增强拉曼检测方法
CN112505017B (zh) 一种基于sers技术检测血液中il-6的方法
Khan et al. Facile fabrication of Au-Ag alloy nanoparticles on filter paper: Application in SERS based swab detection and multiplexing
CN112881360A (zh) 基于pvdf膜的sers基底、基于该基底的拉曼检测系统及其应用
Xu et al. Liquid–liquid interfacial self-assembled triangular Ag nanoplate-based high-density and ordered SERS-active arrays for the sensitive detection of dibutyl phthalate (DBP) in edible oils
CN108250133A (zh) 一种用于检测锌离子的荧光-拉曼双探针材料及其制备方法
Li et al. Fabrication of an AAO-based surface-enhanced Raman scattering substrate for the identification of levofloxacin in milk
CN108387568A (zh) 一种基于层层自组装法制备sers活性基底及检测结晶紫的方法
CN107056667B (zh) 一种汞离子探针及其制备方法和应用
Gu et al. A portable microcolumn based on silver nanoparticle functionalized glass fibers and its SERS application
CN104749161A (zh) 检测弱吸附物质的表面增强拉曼光谱基底材料、制备方法及应用
Lafuente et al. SERS detection of neurotoxic agents in gas phase using microfluidic chips containing gold-mesoporous silica as plasmonic-sorbent
CN113433111A (zh) 一种用于拉曼光谱检测的脂质体基核壳材料及其制备方法和应用
CN109580579B (zh) 化妆品中呋喃妥因的快速定量分析方法
CN109884026B (zh) 一种液相原位sers检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant