[发明专利]一种表面增强拉曼散射快速检测甲基汞的方法

说明书

本发明公开了一种表面增强拉曼散射快速检测甲基汞的方法，该方法包括多巴胺碳点改性金银纳米拉曼散射增强剂的制备、超疏水薄膜基板的制备、甲基汞SERS特征峰的确定、水产品样品的净化及甲基汞SERS测定；本发明的方法采用多巴胺碳点、柠檬酸钠为还原剂及稳定剂制备金银纳米材料作为拉曼散射增强剂，经过净化的水产品提取物多次点样于疏水性基板上，使进入热点区域的甲基汞分子得到富集，进而能够大幅度的增强分子的拉曼信号，实现甲基汞高灵敏检测，环境水样品中检出限达1µg/kg，水产品中甲基汞SERS检测灵敏度达5µg/kg。

技术领域

本发明涉及化学分析检测技术领域，具体涉及一种表面增强拉曼散射快速检测甲基汞的方法。

背景技术

汞是全球性广泛存在的主要污染物之一，甲基汞作为有机汞的一种，其毒性最强且具有脂溶性，在水体中易被生物体吸收和富集，鱼体中的甲基汞浓度可达到水体中的10⁴~10⁶倍。长期食用被汞污染的食物将会引起慢性中毒，发生在日本的水俣病就是因长期食用被污染的鱼和贝类引起的。因此，对水产品中甲基汞的测定是非常必要的。目前国家相关甲基汞检测方法涉及气相色谱-电感耦合等离子体质谱（GC-ICP-MS）法、高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱（HPLC-ICP-MS）法、高效液相色谱-原子荧光光谱（HPLC-AFS）法等。这些方法既需要昂贵的仪器设备、专业的操作人员、检测时间长，且成本高。

表面增强拉曼散射( SERS) 光谱由于其高灵敏度、高分辨率、能够提供丰富的结构信息和不需要高真空检测条件等优点，可实现定性定量检测和进行界面应力分析，在食品监测、试样痕量分析等方面应用广泛。SERS检测方法由于简便、快速、操作简单，尤其是便捷式拉曼快速检测仪，其在食品安全监测方面已经体现相当的优势，但目前能够用于实际应用的相当有限，主要是大多数目标物产生的拉曼信号弱，拉曼增强剂效果有限，同时基体的干扰也大大影响检测灵敏度及准确性。目前没有直接将SERS用于甲基汞检测的任何报道。

发明内容

本发明提供一种表面增强拉曼散射快速检测甲基汞的方法，将超疏水基底与金银纳米拉曼散射增强剂结合，纳米颗粒悬浮液在超疏水表面能浓缩聚集在一个点上，因此可用于构建含高密度热点的SERS基底；以解决现有表面增强拉曼散射光谱拉曼增强剂合成单一、还原剂及稳定剂有限，不能满足目标物信号增强的难题，提出新的金银纳米材料合成方法，达到拉曼信号增强的效果。

本发明表面增强拉曼散射快速检测甲基汞的方法如下：

以多巴胺碳点、柠檬酸钠为还原剂及稳定剂，制备高稳定的金银纳米拉曼散射增强剂；

以聚四氟乙烯板为衬底，在衬底上涂膜具有疏水性的全氟聚醚改性环氧树脂，干燥后制成超疏水薄膜基板；

取甲基汞标准溶液与金银纳米拉曼散射增强剂涡旋混合；用移液枪移取混合溶液滴在超疏水薄膜基板上，使混合溶液形成球状液滴；将球状液滴自然晾干，液滴干燥后形成待检测区，使用便携拉曼仪对待检测区进行拉曼光谱检测，根据甲基汞分子结构和拉曼峰位归属，确定924cm^-1处的特征峰作为表面增强拉曼散射光谱检测甲基汞的判别依据，并确定甲基汞浓度与特征峰的峰面积的线性关系；

取待测样品液与金银纳米拉曼散射增强剂涡旋混合；用移液枪移取混合溶液滴在超疏水薄膜基板上，使混合溶液形成球状液滴；将球状液滴自然晾干，再重复滴加和晾干的过程两次，液滴干燥后形成待检测区，使用便携拉曼仪对待检测区进行拉曼光谱检测，根据特征峰的峰面积计算待测样品液中甲基汞浓度。

本发明待测样品包括环境水样、水产品。

所述金银纳米拉曼散射增强剂制备方法如下：

1、多巴胺碳点的合成：称取1.0-2.0g多巴胺、0.5-1.0g柠檬酸溶于20mL超纯水中，超声混合均匀，将溶液转移至聚四氟乙烯内衬水热反应釜中，于180-200℃恒温加热8-10h，反应完成后自然冷却至室温，得棕色溶液；将棕色溶液用0.22μm滤膜除去大颗粒杂质，再经高速离心，上清液真空干燥，得到多巴胺碳点；