[发明专利]一种对多氯联苯高灵敏分析的SERS基底的制备方法

说明书

本发明公开了一种对PCBs高灵敏分析的SERS基底的制备方法，首先以乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，甲基丙烯酸为功能单体，偶氮二异庚腈为引发剂，利用沉淀聚合技术，制备羧酸基修饰的基础粒子；在所述基础粒子的表面偶联金属纳米颗粒，形成以金属纳米颗粒包覆基础粒子的复合核层；然后利用种子乳液聚合的包覆方式在所述复合核层的表面修饰分子印迹材料，构建相应的二元分析体系，并将其作为表面增强拉曼光谱的复合基底。利用该方法制备的复合基底可以实现对复杂食品基质中7种指示性PCBs的多靶标、超敏分析，具有高灵敏、高通量的特点。

技术领域

本发明涉及化学物检测技术领域，尤其涉及一种对多氯联苯高灵敏分析的SERS基底的制备方法。

背景技术

目前，表面增强拉曼光谱(Surface Enhanced Raman Spectroscopy,SERS)是入射光激发纳米尺度金属材料产生的一种拉曼散射增强效应。SERS可实现对单分子的快速超敏检测，与普通拉曼散射信号相比，信号增强10⁴～10¹⁴倍。同时与传统分析手段相比，SERS技术容易与普遍商业化的便携式拉曼光谱仪进行匹配，为现场速测提供条件，而构筑活性高、稳定性强的增强基底，是利用SERS技术实现对目标物高灵敏、定量分析的关键。

多氯联苯(PCBs)是持久性有机污染物(POPs)中具有典型代表的一类化合物，它有209种结构相似的同系物，其具有较强的毒性、生物富集性，环境持久性、长距离迁移等特性，现有应用SERS技术对多氯联苯进行分析的方法包括：(1)构筑高密度“增强热点”的复合基底，这些基底具有高密度的增强热点，多氯联苯在基底表面增强磁场作用下实现拉曼信号增强；(2)对增强基底表面进行适配体、环糊精(β-CD)、谷胱甘肽等功能化修饰，从而“捕获”目标多氯联苯实现拉曼信号增强；(3)利用石墨烯-贵金属纳米粒子作为杂交基底，充分利用石墨烯疏水亲水双重性质，以及石墨烯和贵金属的双重拉曼增强效应，实现多氯联苯的富集与拉曼信号增强，如还原氧化石墨烯(rGO)负载纳米银(AgNPs@rGO)增强基底，对PCB-77进行SERS检测，灵敏度达10^-8M；(4)目标物结构转化，利用—SH₃等官能团对目标多氯联苯进行化学结构修饰，再进行SERS分析，如用—SH₃将待测PCB 77转化成PCB 77—SH₃后，对PCB 77—SH₃进行SERS分析，发现检测灵敏度从10^-5M提高至10^-8M。

而现有的利用SERS对多氯联苯分析的方法存在一些亟需改进的地方：(1)报道的溶胶型增强基底是利用纳米粒子聚集产生“增强热点”来实现对多氯联苯的光谱信号增强，但纳米粒子“热运动”带来的增强热点分布不规律，目标多氯联苯在纳米粒子表面的吸附方式随机，导致光谱增强信号重现性差，需要提高增强基底的稳定性；(2)现有报道多数针对多氯联苯标准溶液，但实际样品基质复杂，基质中其它干扰物质存在竞争吸附基底表面现象。因此，在实际样品的SERS分析中，需要配套相应的技术来提高SERS分析的选择性；(3)由于多氯联苯的疏水性质，难以直接与增强基底表面相互作用，现有方法多采用对增强基底表面进行化学修饰来实现目标多氯联苯的富集与信号增强，基底修饰过程较为复杂和繁琐；(4)已报道SERS分析方法基本只针对单个多氯联苯，但在实际样品中，多种多氯联苯将同时存在，且国内外也多通过测定6或7种指示性多氯联苯来进行污染水平的监测与评价。

发明内容

本发明的目的是提供一种对多氯联苯高灵敏分析的SERS基底的制备方法，利用该方法制备的复合基底可以实现对复杂基质中7种指示性多氯联苯的多靶标、超敏分析，具有高灵敏、高通量的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种对多氯联苯高灵敏分析的SERS基底的制备方法，所述方法包括：