[发明专利]一种表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs及其应用

说明书

本发明公开了一种表面增强拉曼光谱基底4‑MBA‑MA‑Cit‑Ag NPs及其应用。是以柠檬酸三钠、三聚氰胺和4‑巯基苯甲酸修饰银纳米粒子制备的表面增强拉曼光谱基底4‑MBA‑MA‑Cit‑Ag NPs。通过不同浓度的二价锰离子与4‑MBA‑MA‑Cit‑Ag NPs中基团结合，实现纳米基底的不同程度团聚，通过检测特征峰强比的拉曼信号来反应二价锰离子的浓度。本发明方法具有工艺简单、可操作性强等优点，对制备高性能表面增强拉曼光谱基底具有借鉴意义。

技术领域

本发明涉及表面增强拉曼光谱技术领域，更具体地涉及一种特异性鉴别Mn²⁺的表面增强拉曼光谱(SERS)基底及其制备和应用。

背景技术

表面增强拉曼散射光谱(SERS)是一种基于检测分子振动的一种表面分析的技术，通过分析吸附在金属基底中的物质的振动，得到吸附物质的结构等信息，进而确定物质的种类。通过将检测分子吸附到合适的金属纳米粒子上，利用金属纳米粒子的电磁场效应，放大分析振动信息，得到更准确光谱信号。表面增强拉曼散射光谱技术具有的高灵敏度特点使得该技术可以检测单分子物质，进而应用于各类化学分析的检测中。

金属离子污染的消除在环境污染中越发重要，由于金属离子一旦进入人体不易排出，同时金属离子对人体各类系统的破坏产生不可小觑的危害。近年来，各类检测锰离子(Mn²⁺)的方法层出不穷，有量子点荧光法，电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)，比色法，火焰原子吸收光谱法(FAAS)，阳极溶出伏安法，荧光光谱法，石墨炉原子吸收光谱法等，这些方法操作复杂，耗时费力。

而利用表面增强拉曼散射光谱(SERS)特异性检测金属离子的关键在于基底的制备，在拉曼光谱检测中，常存在金属纳米材料稳定性差的问题。所以制备一种稳定性高，灵敏度高的特异性检测Mn²⁺的表面增强拉曼光谱基底具有现实的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对不同聚集程度的银纳米粒子引起拉曼信号增强的问题，通过合成柠檬酸三钠、三聚氰胺(MA)和4-巯基苯甲酸(4-MBA)修饰的银纳米粒子作为基底材料，与不同浓度的二价锰离子来实现银纳米粒子聚集程度的控制，实现不同增强基底下的拉曼信号的检测。

本发明采用的技术方案是：一种表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs，是以柠檬酸三钠、三聚氰胺和4-巯基苯甲酸修饰银纳米粒子制备的表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs。

一种表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs的制备方法，包括如下步骤：将AgNO₃加热煮沸后加入柠檬酸三钠，煮沸状态下搅拌1～2h后，冷却至室温，加入4-MBA和MA，室温下继续搅拌2～3h，得到4-MBA-MA-Cit-Ag NPs。

本发明还提供表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs在特异性检测Mn²⁺中的应用。

优选的，利用表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs定性检测Mn²⁺，方法如下，于上述的表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs中，加入含有Mn²⁺的溶液，搅拌均匀后，置于硅板上，烘干水分后进行拉曼光谱检测，观察1076cm^-1与1587cm^-1处拉曼信号峰强度的变化。

优选的，利用表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs半定量检测Mn²⁺，方法如下，于上述的表面增强拉曼光谱基底4-MBA-MA-Cit-Ag NPs中，加入含有Mn²⁺的溶液，搅拌均匀后，置于硅板上，烘干水分后进行拉曼光谱检测，测定1076cm^-1与1587cm^-1处拉曼信号峰强度，计算I₁₀₇₆/I₁₅₈₇比值。