柔性SERS基底的构建及其对食品风险物质的检测

来源 :福建师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuanCL19861125
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食品中的风险物质对人类的生产生活具有严重的影响,能够快速便捷的检测食品中的风险物质对人类的生活健康具有较大的影响。因此对于环境中的残留物质(盐酸克伦特罗、甲硝唑、敌草隆、亚硝酸盐等)的检测刻不容缓。基于传统基底的昂贵,预处理复杂等缺点,该文章使用了纸基SERS基底,将纸基与SERS的结合,不仅实现了基底基材的廉价、绿色无污染,还可实现纸基多次裁剪反复使用。(1)通过原位还原,将银纳米粒子嵌入并生长在纤维素纳米晶体骨架上,形成纤维素纳米晶体银(CNC-Ag)复合材料,再将其涂覆在滤纸上,形成复合纸基基底。CNC-Ag复合材料进一步填充了滤纸表面的孔隙,提高了金属纳米粒子的粘附率,从而提高了SERS传感器的再现性。同时,由于疏水十二烷基硫醇对样品有凝聚作用,故在纸基衬底上覆盖可提高分析物的检测限。用该基底检测饲料的苯乙醇胺A溶液和自来水中的甲硝唑溶液。两者的检出限分别能达到5×10-9M和2×10-7 M。两者线性分别为(苯乙醇胺A)和(甲硝唑)。(2)将金纳米粒子包埋并经由原位还原过程在氧化石墨烯上生长以构成氧化石墨烯-金复合材料,将其涂覆在滤纸上以构成复合纸基材料。该复合材料填充了滤纸表面上的孔并提高了金属纳米颗粒的附着率,从而提高了SERS传感器的可重复性。在酸性环境中控制对尿素上氨基基团与亚硝酸盐之间的重氮化反应过程来检测亚硝酸盐。即利用尿素与亚硝酸盐的重氮化反应生成氮气和氧气,通过尿素峰值的降低来检测亚硝酸盐。在自来水、唾液、泡菜腌制水中的线性关系分别为,和其对应的R~2分别为0.984,0.981和0.918。说明在浓度为10-6M至10-4M范围内线性关系良好。同时也说明该检测方法具有实际样品检测的潜力。(3)利用密度比水低的极性有机溶剂乙腈和非极性有机溶剂正己烷的混合物与水之间的界面压力,将水中的金胶体压缩在两相的界面,从而在氧化石墨烯纸基上自组装形成金镜面,可以解决胶体的聚集问题,也在一定范围内保持SERS基底的均匀性。该方法在氧化石墨烯纸基上修饰的金镜面形成的SERS基底解决了其他纸质基底疏松易吸附胶体在其内部和胶体滴加时普遍存在的咖啡环效应造成的SERS基底均匀性差的问题。制备获得的纸基SERS基质的相对标准偏差(RSD)表现为8.237%。高均匀性显然是表面较为平整且孔径较小的氧化石墨烯纸和界面压力自组装形成的镜面的双重作用。对新鲜摘取的番茄、树叶和白菜分别添加了浓度为10-7M的敌草隆模拟其在环境中的状态。激光下的实际样品上均可得到敌草隆良好的拉曼信号。
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