CN112630151A - Sers衬底及制备方法和采用sers测量农残的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及SERS衬底及制备方法和采用SERS测量农残的方法，属于表面拉曼增强技术领域。SERS衬底的制备方法：a、将光刻胶均匀涂覆至基底上，置于紫外光下照射、烘烤，制得导电阵列基底；b、再通过金属电沉积，将Ag纳米晶体沉积到导电阵列基底上，形成SERS衬底。采用SERS测量农残时，需先对待测物进行预处理：采用微波加热和加入抑蒜氨酸酶活性溶液中的至少一种方法处理果蔬样品；再用本发明的衬底对样品进行检测。采用本发明的方法对农残进行检测，具有无损、快速、实时和灵敏度高等优点，为快速测定低浓度农药提供了一种有效方法。

Description

SERS衬底及制备方法和采用SERS测量农残的方法
技术领域
本发明涉及SERS衬底及制备方法和采用SERS测量农残的方法，属于表面拉曼增强检测领域。
背景技术
国家标准规定，农产品中农药残留最低检测限达到mg/kg级甚至达到μg/kg级，目前传统的针对食品中农药兽药残留，非法添加剂，激素超标等的检测分析方法，有如气相色谱技术、气液质谱联用技术、液相色谱技术、酶抑制技术等方法，这些方法灵敏度高，重复性好，应用普遍，但存在需要专业培训的人员操作，样品的预处理过程繁琐，时间长等缺陷，因此，建立一种简单、高效的分析方法，以对食品中农兽药残留、激素超标、食品非法添加剂进行检测在目前显得尤为重要。
拉曼光谱是一种分子散射光谱，携带的是分子结构信息，每一种物质都有其对应的结构信息，据此可对物质的结构和成分进行表征，但是拉曼散射强度很弱，灵敏度低，有时会淹没于分子的荧光信号中。而表面增强拉曼光谱则是一种与纳米尺度效应相关的拉曼散射现象。由于一般情况下样品的拉曼信号非常微弱，仅能在固态样品或高浓度水溶液中测得。而当待测样品吸附于具有纳米量级粗糙度的金属(常用金或银)结构表面时，样品分子的拉曼信号将得到极大的增强，这就是所谓的表面增强拉曼散射(Surface EnhancedRaman Scattering，简称SERS)现象。采用表面增强拉曼散射(Surface Enhanced RamanScattering,SERS)等增强技术使其检测灵敏度能提高4～10个数量级，在单个分子探测、痕量物质检测方面具有较大的应用潜力。
例如申请号20111029459.5，名称为“一种蔬菜中甲胺磷的表面增强拉曼光谱快速筛査方法”的专利申请，采用极性溶剂提取蔬菜中的甲胺磷农药，以银溶胶为增强SERS衬底，绘制以甲胺磷浓度为横坐标，特征峰峰高为纵坐标的标准曲线，建立了蔬菜中甲胺膦农药残留的快速筛査方法。
上述公开的方法使用表面增强拉曼光谱技术能达到对果蔬中农药分子信号增强的目的，但并未去除含硫化合物的影响，方法的检测限有待进一步提高，方法的准确性、稳定性较差，不能达到果蔬中痕量农药残留快速检测的目的。另外，上述公开的水果中农药残留检测方法的灵敏度和重现性也未进一步验证。
在使用SERS技术检测过程中，研究人员很少注意在搅碎果蔬以获取果蔬汁液时，汁液中携带了许多与探测目标农药分子无关的化合物，而且果蔬内部的蒜氨酸酶活性产生含硫化合物，其结构中含有共轭双键及S－S键，与农药类似，具有很强的亲电性，因而易与农药一起提取出来且不易去除，潜在的阻碍了SERS技术在探测过程中的针对性和灵敏度。
发明内容
本发明解决的第一个技术问题是提供一种新的SERS衬底的制备方法。该制备方法简单，且制得的SERS衬底可以提升对有机磷类、氨基甲酸酯类含硫农药分子的探测，显著降低检测下限。
SERS衬底的制备方法，按以下步骤进行：
a、将光刻胶均匀涂覆至基底上，然后置于紫外光下照射，再经烘烤，制得导电阵列基底；其中，所述基底为Si或Au；光刻胶涂覆厚度为0.1～20μm；导电阵列的导电孔直径为1～20μm，导电孔间距介于一个导电孔直径至80μm之间；
b、再通过金属电沉积，将Ag纳米晶体沉积到导电阵列基底上，形成SERS衬底；所述Ag纳米晶体的粒度为10nm～0.1μm。
在一种实施方式中，步骤a中，所述基底为Si；所述光刻胶为正性光刻胶；优选的，所述光刻胶为邻重氮萘醌-酚醛树脂。
在一种实施方式中，步骤a中，紫外线光波长为300～400nm，照射时间为30～100s，照射温度为40～200℃；烘烤温度为60～240℃，烘烤时间为10～60min。
在一种实施方式中，步骤b中，金属电沉积方法为：以浓度为1～200mmol/L的AgNO3溶液为电解液，并调整电解液的pH值为1～6，使用三电极电解池进行制备，电压范围为0.7～1V氢标电极，通过恒电压法在导电阵列基底上进行电沉积5～60s，将银纳米晶体沉积在基底上；优选的，电压为0.8V氢标电极，电沉积时间为7s。
在一种实施方式中，步骤b中，在电解液中，添加无机盐溶液，无机盐溶液与AgNO3溶液的浓度比控制在1/20～1/10之间，无机盐溶液与AgNO3溶液的体积比控制在1/20～1/5的之间；优选的，所述无机盐为含有NH4 +、NO3 -、K+或Na+的无机盐；更优选的，所述无机盐为含有K+的无机盐。
本发明解决的第二个技术问题是提供一种SERS衬底。
SERS衬底，采用所述的SERS衬底的制备方法制备而成。
本发明解决的第三个技术问题是提供一种SERS测量农残的方法。
SERS测量农残的方法，按以下步骤进行：
(1)取含硫农药分子的样品，采用A法和B法中的至少一种方法对样品进行处理，再加入非极性有机溶剂，匀浆，固液分离，将滤液与中性盐混合，后吸取上清液，干燥上清液，得到的物质溶于丙酮之中，再过滤，滤液为含硫农药分子的提取液；其中，所述A法为：将样品置于功率为400～500W的微波中预处理；B法为：往样品中加入抑蒜氨酸酶活性溶液；
(2)将SERS衬底浸入提取液中，1～6h后，取出衬底，真空干燥，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。
在一种实施方式中，SERS测量农残的方法，按以下步骤进行：
(1)取含硫农药分子的样品，置于功率为400～500W的微波中预处理，冷却，破碎样品，加入抑蒜氨酸酶活性溶液和非极性有机溶剂，匀浆，固液分离，将滤液与中性盐混合，后吸取上清液，干燥上清液，得到的物质溶于丙酮之中，再过滤，滤液为含硫农药分子的提取液；
(2)将SERS衬底浸入提取液中，1～6h后，取出衬底，真空干燥，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。
优选的，微波处理时间为10～30s；更优选的，置于功率为500W的微波中预处理20s。
在一种实施方式中，步骤(1)中，抑蒜氨酸酶活性溶液为pH值为2～6的磷酸溶液或0.1～1mol/L硫酸铜溶液；非极性有机溶剂为乙酸乙酯；中性盐为氯化钠；
优选的，抑蒜氨酸酶活性溶液与样品的体积质量比为1mL:5～20g；非极性有机溶剂与样品的体积质量比为1mL:2～10g；中性盐与样品的质量比为1/20～1/2；
更优选的，抑蒜氨酸酶活性溶液为pH值为4的磷酸溶液；
进一步优选的，过滤采用孔径范围在0.2～1μm的过滤膜；更进一步优选的，过滤膜为有机膜。
在一种实施方式中，步骤(2)中，采用本发明制得的SERS衬底。
本发明的有益效果：
1、本发明的农残检测方法，具有无损、快速、实时和灵敏度高的优点。
2、目前使用SERS技术检测有机磷类、氨基甲酸酯类含硫农药分子(以福美双为例)的检测下限能达到10-8M(mol/L)，而本发明的方法，可将检测下限提升至10-10M，大大提高了SERS技术对有机磷类、氨基甲酸酯类含硫农药分子(以福美双为例)的检测灵敏度。
3、本发明对待测样品进行预处理(微波处理、加入抑蒜氨酸酶活性溶液)，减少了对有机磷类、氨基甲酸酯类含硫农药探测的过程中类同物的干扰。
4、本发明检测技术操作工艺简单，相对传统技术的需要专业培训的操作人员才能完成，本发明样品的预处理过程相对简单高效，且各环节成本低。
附图说明
图1为基于SERS衬底1的不同浓度福美双的表面增强拉曼光谱；
图2为实施例1、2、3的表面增强拉曼光谱；
图3为实施例4、5、6的表面增强拉曼光谱；
图4为实施例4、实施例7、实施例8和对比例1的表面增强拉曼光谱。
具体实施方式
SERS衬底的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a、将光刻胶均匀涂覆至基底上，然后置于紫外光下照射，再经烘烤，制得导电阵列基底；其中，所述基底为Si或Au；光刻胶涂覆厚度为0.1～20μm；导电阵列的导电孔直径为1～20μm，导电孔间距介于一个导电孔直径至80μm之间；
b、再通过金属电沉积，将Ag纳米晶体沉积到导电阵列基底上，形成SERS衬底；所述Ag纳米晶体的粒度为10nm～0.1μm。
在一种实施方式中，步骤a中，所述基底为Si；所述光刻胶为正性光刻胶；优选的，所述光刻胶为邻重氮萘醌-酚醛树脂。
在本发明的技术方案中，步骤a，光刻工艺中的紫外线光波长、照射时间、照射温度、烘烤温度、烘烤时间等参数可以采用常规，并没有特殊的限制，其目的是为了在基底上获得有序导电阵列。
在一种实施方式中，步骤a中，紫外线光波长为300～400nm，照射时间为30～100s，照射温度为40～200℃；均可以达到良好的曝光效果。烘烤温度为60～240℃，烘烤时间为10～60min，可以最终获得综合性能良好的导电阵列基底。
在一种实施方式中，步骤b中，金属电沉积方法为：以浓度为1～200mmol/L的AgNO3溶液为电解液，并调整电解液的pH值为1～6，使用三电极电解池进行制备，电压范围为0.7～1V氢标电极，通过恒电压法在导电阵列基底上进行电沉积5～60s，将银纳米晶体沉积在基底上；
在一种具体的实施方式中，本发明实施例中采用三电极电解池，其对电极采用金属铂片，参比电极采用密封在饱和KC1溶液中的Ag/AgCl。需要说明的是，采用何种电解池以及对电极、参比电极采用何种材料，并没有特殊的限制。
电压可以调控金属晶体的形貌结构；沉积时间可以控制金属晶体大小。优选的，本发明电压为0.8V氢标电极，电沉积时间为7s。
步骤b中，电解液可添加无机添加剂以调控晶体形貌。为了有利于银立方体的形成，在一种实施方式中，在电解液中，添加无机盐溶液，无机盐溶液与AgNO3溶液的浓度比控制在1/20～1/10之间，无机盐溶液与AgNO3溶液的体积比应控制在1/20～1/5的区间内；在一种具体的实施方式中，所述无机盐为含有NH4 +、NO3 -、K+或Na+的无机盐；更优选的，所述无机盐为含有K+的无机盐。
在一种实施方式中，步骤b中，可选用不与银离子反应的强酸来调节溶液pH值，本发明优选H2SO4。
在一种实施方式中，将银纳米晶体沉积在基底上后，进行洗涤、干燥，得到衬底。其中洗涤可以采用去离子水进行，干燥采用真空干燥。
一种SERS衬底，采用本发明所述的SERS衬底的制备方法制备而成。
现有的SERS技术在农残检测领域的应用，其检测能力的高低很大程度上取决于SERS衬底金属粒子的增强效应。本发明的SERS衬底的金属粒子为具有优异增强效应的银纳米粒子。除此之外，本发明对待测液进行了净化和农药分子富集，进而可以大幅提升SERS衬底对有机磷类、氨基甲酸酯类含硫农药分子的探测，显著降低检测下限，使得其在农残检测时检测范围宽且普适性强的特点。
针对传统检测技术的检测成本高、时间长、定性粗糙、灵敏度低，间接测量，易受还原性物质干扰，对农药的适用范围窄等缺点。本发明提供一种SERS测量农残的方法。采用SERS检测技术来对农残进行检测，正好弥补了这些弱点，具有无损、快速、实时和灵敏度高等优点。
SERS测量农残的方法，按以下步骤进行：
(1)取含硫农药分子的样品，采用A法和B法中的至少一种方法对样品进行处理，再加入非极性有机溶剂，匀浆，固液分离，将滤液与中性盐混合，后吸取上清液，干燥上清液，得到的物质溶于丙酮之中，再过滤，滤液为含硫农药分子的提取液；其中，所述A法为：将样品置于功率为400～500W的微波中预处理；B法处理为：往样品中加入抑蒜氨酸酶活性溶液；
(2)将SERS衬底浸入提取液中，1～6h后，取出衬底，真空干燥，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。
在一种实施方式中，SERS测量农残的方法，按以下步骤进行：
(1)取含硫农药分子的样品，置于功率为400～500W的微波中预处理，冷却，破碎样品，加入抑蒜氨酸酶活性溶液和非极性有机溶剂，匀浆，固液分离，将滤液与中性盐混合，后吸取上清液，干燥上清液，得到的物质溶于丙酮之中，再过滤，滤液为含硫农药分子的提取液；优选的，微波处理时间为10～30s；更优选的，置于功率为500W的微波中预处理20s；
其中，干燥上清液的方法可以为，先将上清液浓缩至近干，再用惰性气体将上清液完全吹干。
(2)将SERS衬底浸入提取液中，1～6h后，取出衬底，真空干燥，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。
本发明步骤(1)中，使用微波加热和/或抑蒜氨酸酶活性溶液预处理样品，微波处理可以通过高温下使蒜氨酸酶失活，而抑蒜氨酸酶活性溶液则可以钝化蒜氨酸酶，以阻止蒜氨酸酶活性发挥作用，进而减少对有机磷类、氨基甲酸酯类含硫农药探测的过程中类同物干扰。
如果未经微波处理和抑蒜氨酸酶活性溶液处理的样品杂峰较多，会无法对待测物进行定性测量，而单独使用微波处理或者抑蒜氨酸酶活性溶液处理，农药分子的特征峰都能更为显著的表现出来，这是主要是因为含硫化合物杂质大大减少，进而对检测液起到净化的作用，使拉曼仪探测农药分子特征峰更加具有特异性。在此基础上，同时使用微波和磷酸溶液处理果蔬样品，得到的特征峰最为明显，且几乎没有杂质分子的峰。
在一种实施方式中，步骤(1)中，抑蒜氨酸酶活性溶液为pH值为2～6的磷酸溶液或0.1～1mol/L硫酸铜溶液；非极性有机溶剂为乙酸乙酯；中性盐为氯化钠；
优选的，抑蒜氨酸酶活性溶液与样品的体积质量比为1mL:5～20g；非极性有机溶剂与样品的体积质量比为1mL:2～10g；中性盐与样品的质量比为1/20～1/2；
更优选的，抑蒜氨酸酶活性溶液为pH值为4的磷酸溶液；
进一步优选的，过滤采用孔径范围在0.2～1μm的过滤膜；更进一步优选的，过滤膜为有机膜。
在一种实施方式中，步骤(2)中，采用本发明制得的SERS衬底。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
其中，实施例1～3所使用的光刻胶种类相同，均为邻重氮萘醌-酚醛树脂；实施例4～8和对比例1所使用的果蔬样品相同。下述试验中，所述不同浓度的福美双，均采用乙醇进行配制。
实施例1
1、制备SERS衬底：将光刻胶剂均匀涂覆至Si基底上，涂覆厚度为lμm，置于300nm紫外光下照60s，在120℃下进行烘烤30min，制得导电阵列基底，导电孔直径为5μm，孔间距为80μm。电解液为10mL的1mmol/L KNO3和100mL的10mmol/L AgNO3的溶液，使用硫酸调整pH值为4，选用三电极电解池(对电极采用金属铂片，参比电极采用密封在饱和KC1溶液中的Ag/AgCl)，电压为0.8V氢标电极(vs.SHE)，通过恒电压法在基底上进行电沉积7s后，取出基底，使用去离子水清洗后，使用真空干燥箱真空干燥1h，得到SERS衬底1；
2、检验本发明的灵敏性和检测限：本发明依次配置了10-2M、10-4M、10-6M、10-8M、10-10M的福美双乙醇溶液，然后依此将50μL福美双溶液滴加在SERS衬底1上并检测光谱，一小时后可取出SERS衬底，真空干燥后，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。
图1是基于SERS衬底1的不同浓度福美双的表面增强拉曼光谱，图中566cm-1、940cm-1、1146cm-1、1380cm-1四个谱峰信号较强，对这些谱峰进行归属，其中566cm-1处的谱峰特征峰对应于C-S-S键的非对称伸缩和C-N-C键的剪切振动，940cm-1的谱峰对应于S-C-S键的非对称伸缩和CH3基团的摇摆振动，1146cm-1的谱峰对应于N-C-S非对称伸缩和CH3集团的摇摆振动，1380cm-1的谱峰对应于CH3基团的非对称摇摆振动。这些特征峰可作为基于本SERS衬底探测福美双农药残留的定性定量判别依据。由图1可以看到，直到浓度为10-10M，福美双农药分子的特征峰位置依旧能被探测和表征，这说明了本发明的含硫类农药分子的灵敏性。
实施例2
1、制备SERS衬底：将光刻胶剂均匀涂覆至Si基底上，涂覆厚度为lμm，置于300nm紫外光下照60s，在120℃下进行烘烤30min，制得导电阵列基底，导电孔直径为5μm，孔间距为80μm。电解液为10mL的1mmol/L KNO3和100mL的10mmol/L AgNO3的溶液，使用硫酸调整pH值为4，选用三电极电解池(对电极采用金属铂片，参比电极采用密封在饱和KC1溶液中的Ag/AgCl)，电压为1V vs.SHE，通过恒电压法在基底上进行电沉积7s后，取出基底，使用去离子水清洗后，使用真空干燥箱真空干燥1h，得到SERS衬底2；
2、为表征本发明制备SERS衬底电压上限的灵敏性，使用福美双农药浓度为10-8M的低浓度待测液进行探测，选定SERS衬底2对待测液进行检测，检测过程如实施例1步骤2所示。得到的检测图谱如图2所示，可以看到，在使用制备本SERS衬底工艺范围内的最高电压情况下，该SERS衬底开始表现出相对实施例1较差的检测灵敏度和检测限，具体表现为低浓度下的福美双农药分子的特征峰强度有一定程度的下降，其可能的原因在于高电压有利于晶体的快速生长，但过大的晶体不利于SERS衬底的增强效应。
实施例3
1、制备SERS衬底：将光刻胶剂均匀涂覆至Si基底上，涂覆厚度为lμm，置于300nm紫外光下照60s，在120℃下进行烘烤30min，制得导电阵列基底，导电孔直径为5μm，孔间距为80μm。电解液为10mL的1mmol/L KNO3和100mL的10mmol/L AgNO3的溶液，使用硫酸调整pH值为4，选用三电极电解池(对电极采用金属铂片，参比电极采用密封在饱和KC1溶液中的Ag/AgCl)，电压为0.7V vs.SHE，通过恒电压法在基底上进行电沉积7s后，取出基底，使用去离子水清洗后，使用真空干燥箱真空干燥1h，得到SERS衬底3；
2、为表征本发明制备SERS衬底电压下限的灵敏性，使用福美双农药浓度为10-8M的低浓度待测液进行探测，选定SERS衬底3对待测液进行检测，检测过程如实施例1步骤2所示。得到的检测图谱如图2所示，可以看到，在使用制备本SERS衬底工艺范围内的最低电压的情况下，该SERS衬底表现出相对实施例1较差的检测灵敏度和检测限，具体表现为低浓度下的福美双农药分子的特征峰强度有一定程度的下降，其可能的原因在于低电压时，银晶体的表面多面体的结构尚未精准形成，形貌平滑的晶体不利于SERS衬底的增强效应。
对比实施例1、2、3，可选定实施例1为本发明最优SERS衬底制备的实验参数。
实施例4
1、制备的SERS衬底同实施例1相同。
2、为表征本发明的预处理效果，称取约10g表面涂敷3mL10-6 M福美双农药的果蔬样品于100mL烧杯中，置于微波炉中设定500W预处理20s后，室温下冷却，切碎后转移至高脚杯中，放入1mL pH值为4的磷酸溶液，再加入5mL乙酸乙酯，在高速匀浆机上匀浆2min(转速8000r/min)，滤纸过滤后倒至50mL装有1g氯化钠的具塞量筒中，剧烈震动15min，并静置10min，准确吸取适量乙酸乙酯上清液，在旋转蒸发仪上浓缩至近干，用氮气吹干，加入2mL丙酮，再转至15mL离心刻度管中，后使用0.2μm有机滤膜过滤，得到样品1。
3、过滤后，将SERS衬底浸入样品1的提取液中，1h后取出SERS衬底，真空干燥箱真空干燥1h后，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号，得到的检测图谱如图3、图4所示。
实施例5
1、制备的SERS衬底同实施例1相同。
2、称取约10g表面涂敷3mL10-6 M福美双农药分子的果蔬样品于100mL烧杯中，置于微波炉中设定400W预处理10s后，室温下冷却，切碎后转移至高脚杯中，放入1mL pH值为4的磷酸溶液，再加入5mL乙酸乙酯，在高速匀浆机上匀浆2min(转速8000r/min)，滤纸过滤后倒至50mL装有1g氯化钠的具塞量筒中，剧烈震动15min，并静置10min，准确吸取适量乙酸乙酯上清液，在旋转蒸发仪上浓缩至近干，用氮气吹干，加入2mL丙酮溶解，再转至15mL离心刻度管中，后使用0.2μm有机滤膜过滤，得到样品2。
3、过滤后，将SERS衬底浸入样品2的提取液中，一小时后可取出SERS衬底，真空干燥箱真空干燥1h后，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号，得到的检测图谱如图3所示。
实施例6
1、制备的SERS衬底同实施例1相同。
2、称取约10g表面涂敷3mL10-6 M福美双农药的果蔬样品于100mL烧杯中，置于微波炉中设定600W预处理30s后，室温下冷却，切碎后转移至高脚杯中，放入1mL pH值为4的磷酸溶液，再加入5mL乙酸乙酯，在高速匀浆机上匀浆2min(转速8000r/min)，滤纸过滤后倒至50mL装有1g氯化钠的具塞量筒中，剧烈震动15min，并静置10min，准确吸取适量乙酸乙酯上清液，在旋转蒸发仪上浓缩至近干，用氮气吹干，加入2mL丙酮溶解，再转至15mL离心刻度管中，后使用0.2μm有机滤膜过滤，得到样品3。
3、过滤后，将SERS衬底浸入样品3的提取液中，一小时后可取出SERS衬底，真空干燥箱真空干燥1h后，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号，得到的检测图谱如图3所示。
对实施例4、5、6进行分析，在改变微波处理的条件下，我们可以看到经过400W/10S处理的样品对比500W/20S和600W/30S处理的，其在福美双特征峰的表征强度稍有逊色，且在其它位置出现了微弱的干扰杂峰。500W/20S和600W/30S二者表征图谱的特征峰和峰值强度均类似，这说明对本实验方案来说，500W/20S的条件下即可使蒜氨酸酶的活性得到很大程度的抑制。本着节约金钱和时间成本的角度，选定500W/20S即为本发明的微波处理的最优参数。
实施例7
1、制备的SERS衬底同实施例1相同。
2、另称取约10g表面涂敷3mL10-6 M福美双农药的果蔬样品于100mL烧杯中，置于微波炉中设定500W预处理20s后，室温下冷却，切碎后转移至高脚杯中，再加入5mL乙酸乙酯，在高速匀浆机上匀浆2min(转速8000r/min)，滤纸过滤后倒至50mL装有1g氯化钠的具塞量筒中，剧烈震动15min，静置10min，准确吸取适量乙酸乙酯上清液，在旋转蒸发仪上浓缩至近干，用氮气吹干，加入2mL丙酮溶解，再转至15mL离心刻度管中，后使用0.2μm有机滤膜过滤，得到样品C。
3、过滤后，将SERS衬底浸入样品C的提取液中，一小时后可取出SERS衬底，真空干燥箱真空干燥1h后，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。图4为拉曼图谱的表征效果。
实施例8
1、制备的SERS衬底同实施例1相同。
2、另称取约10g表面涂敷3mL10-6 M福美双农药的果蔬样品切碎后转移至高脚杯中，放入1mL pH值为4的磷酸溶液，再加入5mL乙酸乙酯，在高速匀浆机上匀浆2min(转速8000r/min)，滤纸过滤后倒至50mL装有1g氯化钠的具塞量筒中，剧烈震动15min，并静置10min，准确吸取适量乙酸乙酯上清液，在旋转蒸发仪上浓缩至近干，用氮气吹干，加入2mL丙酮溶解，再转至15mL离心刻度管中，后使用0.2μm有机滤膜过滤，得到样品D。
3、过滤后，将SERS衬底浸入样品D的提取液中，一小时后可取出SERS衬底，真空干燥箱真空干燥1h后，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。图4为拉曼图谱的表征效果。
对比例1
1、制备的SERS衬底同实施例1相同。
2、称取约10g表面涂敷3mL10-6 M福美双农药的果蔬样品于100mL烧杯中，切碎后转移至高脚杯中，再加入5mL乙酸乙酯，在高速匀浆机上匀浆2min(转速8000r/min)，滤纸过滤后倒至50mL装有1g氯化钠的具塞量筒中，剧烈震动15min，并静置10min，准确吸取适量乙酸乙酯上清液，在旋转蒸发仪上浓缩至近干，用氮气吹干，加入2mL丙酮溶解，再转至15mL离心刻度管中，后使用0.2μm有机滤膜过滤，得到样品B。
2、过滤后，将SERS衬底浸入样品B的提取液中，一小时后可取出SERS衬底，真空干燥箱真空干燥1h后，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。图4为拉曼图谱的表征效果。
从图4上可以看出未经微波处理或磷酸溶液处理的样品杂峰较多，无法对待测物进行定性测量，而单独使用微波处理或者磷酸溶液处理，农药分子的特征峰都能更为显著的表现出来，这是主要是因为含硫化合物杂质大大减少，进而对检测液起到净化的作用，使拉曼仪探测农药分子特征峰更加具有特异性。在此基础上，同时使用微波和磷酸溶液处理果蔬样品，得到的特征峰最为明显，且杂质分子的峰几乎没有，说明本发明使用微波和磷酸溶液预处理样品的方法是有效的。

Claims (10)

1.SERS衬底的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a、将光刻胶均匀涂覆至基底上，然后置于紫外光下照射，再经烘烤，制得导电阵列基底；其中，所述基底为Si或Au；光刻胶涂覆厚度为0.1～20μm；导电阵列的导电孔直径为1～20μm，导电孔间距介于一个导电孔直径至80μm之间；
b、再通过金属电沉积，将Ag纳米晶体沉积到导电阵列基底上，形成SERS衬底；所述Ag纳米晶体的粒度为10nm～0.1μm。
2.根据权利要求1所述的SERS衬底的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述基底为Si；所述光刻胶为正性光刻胶；优选的，所述光刻胶为邻重氮萘醌-酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的SERS衬底的制备方法，其特征在于，步骤a中，紫外线光波长为300～400nm，照射时间为30～100s，照射温度为40～200℃；烘烤温度为60～240℃，烘烤时间为10～60min。
4.根据权利要求1所述的SERS衬底的制备方法，其特征在于，步骤b中，金属电沉积方法为：以浓度为1～200mmol/L的AgNO3溶液为电解液，并调整电解液的pH值为1～6，使用三电极电解池进行制备，电压范围为0.7～1V氢标电极，通过恒电压法在导电阵列基底上进行电沉积5～60s，将银纳米晶体沉积在基底上；优选的，电压为0.8V氢标电极，电沉积时间为7s。
5.根据权利要求4所述的SERS衬底的制备方法，其特征在于，步骤b中，在电解液中，添加无机盐溶液，无机盐溶液与AgNO3溶液的浓度比控制在1/20～1/10之间，无机盐溶液与AgNO3溶液的体积比控制在1/20～1/5的之间；优选的，所述无机盐为含有NH4 +、NO3 —、K+或Na+的无机盐；更优选的，所述无机盐为含有K+的无机盐。
6.SERS衬底，其特征在于，采用权利要求1～5任一项所述的SERS衬底的制备方法制备而成。
7.SERS测量农残的方法，其特征在于，按以下步骤进行：
(1)取含硫农药分子的样品，采用A法和B法中的至少一种方法对样品进行处理，再加入非极性有机溶剂，匀浆，固液分离，将滤液与中性盐混合，后吸取上清液，干燥上清液，得到的物质溶于丙酮之中，再过滤，滤液为含硫农药分子的提取液；其中，所述A法为：将样品置于功率为400～500W的微波中预处理；B法处理为：往样品中加入抑蒜氨酸酶活性溶液；
(2)将SERS衬底浸入提取液中，1～6h后，取出衬底，真空干燥，使用拉曼光谱仪原位收集拉曼信号。
8.根据权利要求7所述的SERS测量农残的方法，其特征在于，步骤(1)为：取含硫农药分子的样品，置于功率为400～500W的微波中预处理，冷却，破碎样品，加入抑蒜氨酸酶活性溶液和非极性有机溶剂，匀浆，固液分离，将滤液与中性盐混合，后吸取上清液，干燥上清液，得到的物质溶于丙酮之中，再过滤，滤液为含硫农药分子的提取液；优选的，微波处理时间为10～30s；更优选的，置于功率为500W的微波中预处理20s。
9.根据权利要求7或8所述的SERS测量农残的方法，其特征在于：
步骤(1)中，抑蒜氨酸酶活性溶液为pH值为2～6的磷酸溶液或0.1～1mol/L硫酸铜溶液；非极性有机溶剂为乙酸乙酯；中性盐为氯化钠；
优选的，抑蒜氨酸酶活性溶液与样品的体积质量比为1mL:5～20g；非极性有机溶剂与样品的体积质量比为1mL:2～10g；中性盐与样品的质量比为1/20～1/2；
更优选的，抑蒜氨酸酶活性溶液为pH值为4的磷酸溶液；
进一步优选的，过滤采用孔径范围在0.2～1μm的过滤膜；更进一步优选的，过滤膜为有机膜。
10.根据权利要求7或8所述的SERS测量农残的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用权利要求6所述的SERS衬底。
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