[发明专利]超灵敏SERS柔性复合膜制备方法及用于检测水体中盐酸恩诺沙星

说明书

本发明提供了一种超灵敏SERS柔性复合膜制备方法及用于检测水体中盐酸恩诺沙星，制备步骤如下：步骤1、花状纳米银颗粒的制备；步骤2、柔性银负载PVDF复合膜(APM)的制备。本发明将SERS技术与膜分离技术相结合，使得制备的APM兼具SERS探测技术的高灵敏度和膜的高比表面积、易分离的特性；本发明选择PVDF膜作为载体，负载一层银纳米颗粒，有效地增大了检测的接触面积，提升了检测的灵敏度，扩大了SERS检测的应用范围。本发明展现表面增强拉曼散射检测在新材料技术领域有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体地说是一种超灵敏SERS柔性复合膜制备方法及其在检测水体中盐酸恩诺沙星的应用。

背景技术

近年来，抗生素的滥用导致了环境水体污染情况日益严重，已经逐渐威胁到了生物体甚至人体的健康。传统的检测方法，虽然被广泛使用，但是仍然存在着一定的不足之处。因此，亟需开发一种新型的检测方法，用以快速、精准地检测环境水体中残留的抗生素。

表面增强拉曼散射(SERS)作为一种高效的检测方法，能够实现超痕量检测。当待测分子被基底材料吸附后，该分子的拉曼信号会得到显著的增强。目前为止，能够被接受的SERS增强机理有两个，即物理增强和化学增强。前者是主要是由于SERS活性基底表面的等离子体产生振荡引起其局部的电磁场增强，使得待测分子的拉曼信号被显著增强。而后者主要是由于基底材料与待测分子之间产生化学作用，使得探针分子的极化率增大进而使得其拉曼信号被增强。

目前，SERS基底材料主要集中于贵金属纳米颗粒(如金、银)。其中，单质银凭借着其化学性质稳定，形貌易于调控，且具有广谱抗菌性等优势，成为了应用最为广泛的一类SERS基底材料。目前，SERS检测技术已经被成功应用于微量物质的检测。然而，目前大部分的SERS研究工作主要是集中在基底材料形貌调控或者SERS性能的优化，而忽视了传统的粉末类基底材料不易被回收，容易造成较大浪费等缺陷。因此，提升传统SERS基底材料的循环利用率，将扩大 SERS检测的应用范围。

最近，膜分离技术凭借着其比表面积大、具有较好的韧性、制备简便以及合成成本低等特点，获得了越来越多科研工作者的青睐。在大多数的膜材料中，聚偏氟乙烯膜材料(PVDF)相较于其他的膜材料，具有较强的抗氧化作用、较好的化学稳定性以及较好的成膜特性。然而，PVDF膜的疏水性以及较低的抗污性，限制了其在抗生素检测领域的应用。考虑到PVDF膜的诸多特性，我们考虑将 SERS检测技术与膜分离技术相结合，用以提升传统SERS检测技术的缺陷。同时，由于单质银材料具有较好的亲水性能，将其与PVDF膜复合之后，不仅能够提升膜材料的亲水性能，而且由于PVDF膜具有较大的比表面积，能够显著提升其检测性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种超灵敏SERS柔性复合膜制备方法及用于检测水体中盐酸恩诺沙星，本发明将SERS技术与膜分离技术相结合，使得制备的APM 兼具SERS探测技术的高灵敏度和膜的高比表面积、易分离的特性。

本发明的技术方案是：

1、一种超灵敏SERS柔性复合膜的制备方法，步骤如下：

(1)花状纳米银颗粒的制备

在单口烧瓶中，将AgNO₃、柠檬酸分散在去离子水中，随后注入抗坏血酸溶液，充分搅拌1.0-3.0h，随后，将生成的产物离心分离，反复洗涤数次，真空干燥，待用；

(2)柔性APM的制备

在三口烧瓶中，将PVDF粉末与PVP粉末分散在DMAc溶液中，机械搅拌22-26 h，随后，将产物静置10-14h，最后，将反应后的溶液进行制膜处理，将制备好的PVDF膜放在阴凉潮湿处，待用，在真空抽滤装置中，先将制备好的PVDF膜放置其中，随后，向PVDF膜表面滴加制备的花状纳米银颗粒，充分抽滤后，将制备的APM揭下，冲洗干净，放置于阴凉潮湿处，待用；